JP2000236031A - Nonvolatile semiconductor memory - Google Patents

Nonvolatile semiconductor memory

Info

Publication number
JP2000236031A
JP2000236031A JP11037733A JP3773399A JP2000236031A JP 2000236031 A JP2000236031 A JP 2000236031A JP 11037733 A JP11037733 A JP 11037733A JP 3773399 A JP3773399 A JP 3773399A JP 2000236031 A JP2000236031 A JP 2000236031A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
memory cell
soft
erase
voltage
threshold value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11037733A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinji Sato
信司 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP11037733A priority Critical patent/JP2000236031A/en
Priority to US09/500,315 priority patent/US6314026B1/en
Priority to KR10-2000-0005755A priority patent/KR100388179B1/en
Priority to TW089102374A priority patent/TW530307B/en
Publication of JP2000236031A publication Critical patent/JP2000236031A/en
Priority to US09/953,687 priority patent/US6459612B2/en
Priority to US10/114,960 priority patent/US6493265B2/en
Priority to KR10-2003-0011299A priority patent/KR100396306B1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Non-Volatile Memory (AREA)
  • Read Only Memory (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nonvolatile semiconductor memory of a control system which can make narrow a threshold distribution of a memory cell in a data erase state. SOLUTION: Based on a local self boost(LSB) system, erase threshold distribution of a cell is set at higher side of a readable range in an erase state to be made sufficiently narrow. Batch write in is carried out for each block of a memory cell array which is to be erased (S11), and thereafter soft erase is carried out for each block with a predetermined voltage as a start voltage (S12). The threshold of the cell is compared with a decision reference value (S14) through an erase verify reading operation. When the threshold of the cell fails to reach the decision reference, value, soft erase is repeated (loop S15). The predetermined voltage of the soft erase is varied from the start voltage. When the thresholds of all the cells reach the decision reference value, the soft erase is completed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、不揮発性半導体記
憶装置に係わり、特に浮遊ゲート(電荷蓄積層)と制御
ゲートが積層された電気的書き換え可能なメモリセルを
用いた不揮発性半導体記憶装置(EEPROM)に関す
る。また、特に1つのメモリセルが1,0の2種類より
多い複数通りのデータのうちの一つを記憶する、NAN
D型の多値メモリに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a nonvolatile semiconductor memory device, and more particularly to a nonvolatile semiconductor memory device using an electrically rewritable memory cell in which a floating gate (charge storage layer) and a control gate are stacked. EEPROM). Further, in particular, one memory cell stores one of a plurality of types of data of more than two types of 1, 0, NAN.
It relates to a D-type multi-valued memory.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、電気的プログラム可能でかつ
高集積化可能な不揮発性半導体記憶装置(EEPRO
M、フラッシュメモリ)として、メモリセルを複数個直
列接続したNANDセル型のEEPROMが知られてい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, a nonvolatile semiconductor memory device (EEPRO) which is electrically programmable and can be highly integrated.
M, a flash memory) is a NAND cell type EEPROM in which a plurality of memory cells are connected in series.

【0003】図13(a)、図13(b)は、NAND
セル型のEEPROMのメモリセルアレイに関する1つ
のNANDセル部分の平面図と等価回路図である。図1
4(a)は、図13(a)に示すA−A線に沿った断面
図であり、図14(b)は、図13(a)に示すB−B
線に沿った断面図である。また、図15は、図14
(b)の他の例であり、図14(b)がLOCOS素子
分離(312)を用いているのに対し、図15は、トレ
ンチ素子分離絶縁膜(322)を用いた場合の断面図
(一点鎖線部分が図14(b)に示した同様箇所に相
当)である。
FIGS. 13 (a) and 13 (b) show a NAND
FIG. 2 is a plan view and an equivalent circuit diagram of one NAND cell portion relating to a memory cell array of a cell type EEPROM. FIG.
4A is a cross-sectional view taken along line AA shown in FIG. 13A, and FIG. 14B is a sectional view taken along line BB shown in FIG.
It is sectional drawing along the line. Also, FIG.
FIG. 14B shows another example in which the LOCOS element isolation (312) is used, while FIG. 15 is a cross-sectional view in the case of using the trench element isolation insulating film (322) ( The dashed-dotted line portion corresponds to the same portion shown in FIG.

【0004】素子分離酸化膜に囲まれたP型シリコン基
板(ここではPウェル)311には、複数のNANDセ
ルからなるメモリセルアレイが形成される。ここで、一
つのNANDセルは、上記各図に示すように、例えば8
個の直列接続された複数のメモリセルMCx (x は1 〜
8 )により構成されている。
A memory cell array composed of a plurality of NAND cells is formed on a P-type silicon substrate (here, a P-well) 311 surrounded by an isolation oxide film. Here, one NAND cell has, for example, 8
Memory cells MCx connected in series (x is 1 to
8).

【0005】各メモリセルMCx において、基板上に絶
縁膜313を介して浮遊ゲート314x と制御ゲート3
16x (x は1 〜8 )が絶縁膜315を挟んで積層され
たスタックゲート構造を有している。このようなメモリ
セルMCx (x は1 〜8 )が複数個、隣接するものどう
しでソース・ドレインを共有する形で直列接続され、こ
れがNANDセルの1単位となっている。
In each memory cell MCx, a floating gate 314x and a control gate 3
16x (x is 1 to 8) has a stacked gate structure in which an insulating film 315 is interposed therebetween. A plurality of such memory cells MCx (x is 1 to 8) are connected in series in such a manner that the source and drain are shared between adjacent ones, and this is one unit of the NAND cell.

【0006】NANDセルの一端側のドレインは、選択
ゲートトランジスタを介してビット線BL(318)に
接続される。NANDセルの他端側はやはり選択ゲート
トランジスタを介してソース線に接続されている。各選
択ゲートトランジスタのゲート電極は、図示せぬ部分で
浮遊ゲート314x と制御ゲート316x (x は9 また
は10)とが電気的に接続された形態となっている。
The drain on one side of the NAND cell is connected to a bit line BL (318) via a select gate transistor. The other end of the NAND cell is also connected to a source line via a select gate transistor. The gate electrode of each select gate transistor has a form in which a floating gate 314x and a control gate 316x (x is 9 or 10) are electrically connected at a portion not shown.

【0007】メモリセルの制御ゲートすなわち316x
(x は1 〜8 )、及び選択ゲートトランジスタのゲート
電極すなわち316x (x は9 または10)(314x
(x は9 または10)とは接続されている)は、それぞれ
制御ゲート線CGx (x は1 〜8 )すなわちワード線W
Lx (x は1 〜8 )、選択ゲート線SGD,SGSとし
て、行方向のNANDセルに対し共有して接続される。
素子が形成された基板はCVD酸化膜317等により覆
われ、この上にビット線318(BL)が配設される。
The control gate of the memory cell, ie, 316x
(X is 1 to 8), and the gate electrode of the select gate transistor, that is, 316x (x is 9 or 10) (314x
(X is connected to 9 or 10)) is the control gate line CGx (x is 1 to 8), that is, the word line W
Lx (x is 1 to 8) is commonly connected to NAND cells in the row direction as select gate lines SGD and SGS.
The substrate on which the elements are formed is covered with a CVD oxide film 317 and the like, and a bit line 318 (BL) is provided thereon.

【0008】このようなNANDセル型EEPROMの
書き込み動作方式において、ローカル・セルフ・ブース
ト方式(LSB方式)が最近有望視されている。このL
SB方式について図13(b)を参照して以下説明す
る。
In such a write operation method of the NAND cell type EEPROM, a local self-boost method (LSB method) has recently been regarded as promising. This L
The SB method will be described below with reference to FIG.

【0009】図13(b)のNANDセルにおいて、一
つのメモリセルが記憶するデータは、2値(“1”、
“0”いずれかのデータを一個のメモリセルに記憶す
る)、または、その他の多値が設定される。例えば多値
で4値記憶の場合には、通常、“1”データを“11”
データ(しきい値が負)、“0”データを“10”、
“01”、“00”データ(しきい値が正で、かつそれ
ぞれのデータはあるしきい値範囲に分離されている)の
いずれかに置き換えて考えればよい。
In the NAND cell of FIG. 13B, data stored in one memory cell is binary (“1”,
"0" is stored in one memory cell), or another multi-value is set. For example, in the case of multi-valued quaternary storage, normally, “1” data is replaced with “11”.
Data (negative threshold), “0” data to “10”,
The data may be replaced with either “01” or “00” data (the threshold value is positive and each data is separated into a certain threshold range).

【0010】また、上記のしきい値分布を持たない多値
メモリにおいても、しきい値が複数に分離されていれば
良く、分け方は上記極性である必要はない。
Also, in a multi-valued memory having no threshold distribution as described above, it is only necessary that the threshold is divided into a plurality of thresholds, and the dividing method does not need to have the polarity.

【0011】{データ消去動作}データ消去は、NAN
D型セル内のすべてのメモリセルに対して同時に行われ
るか(一括消去)、あるいはあるブロック単位毎に行わ
れる(ブロック消去)のいずれかである。通常、ブロッ
クは行方向に配置され、例えば所定の各制御ゲートが共
通のNANDセルの集まりである。
{Data Erase Operation} Data erase is performed by NAN
Either it is performed simultaneously for all memory cells in the D-type cell (batch erase) or it is performed for each block (block erase). Usually, the blocks are arranged in the row direction, and for example, each predetermined control gate is a group of common NAND cells.

【0012】すなわち、すべての(あるいは選択された
ブロック内においてすべての)制御ゲートCGx (ワー
ド線WLx )(x は1 〜8 )を0Vとし(ブロック消去
の場合は、非選択ブロックの制御ゲート及び選択ゲート
に高電圧Vpp(例えば20V)を印加する)、非選択
ビット線およびソース線を浮遊状態とし、Pウェルに高
電圧(例えば20V)を印加する。
That is, all the control gates CGx (word lines WLx) (x is 1 to 8) (x is 1 to 8) are set to 0 V (in the case of block erase, the control gates of the non-selected blocks and A high voltage Vpp (for example, 20 V) is applied to the selection gate, a non-selected bit line and a source line are floated, and a high voltage (for example, 20 V) is applied to the P well.

【0013】これにより、すべての(あるいは選択され
たブロック内においてすべての)メモリセルにおいて浮
遊ゲートの電子がPウェルに放出され、しきい値が負方
向に移動する。このようにデータ消去動作は、メモリセ
ル全体に対して同時に行われるか(一括消去)、あるブ
ロック単位毎に行われ(ブロック消去)、メモリセル全
体あるいは、あるブロック単位のデータ書き込み動作の
前には必ず実施されるものである。
As a result, in all (or all in the selected block) memory cells, electrons of the floating gate are emitted to the P well, and the threshold value shifts in the negative direction. As described above, the data erasing operation is performed simultaneously on the entire memory cell (batch erasing) or on a block basis (block erasing), or before the data writing operation on the entire memory cell or on a block basis. Is always implemented.

【0014】{データ書き込み動作}選択されたブロッ
クの選択された制御ゲート、すなわちワード線を例えば
WL2 とすると、書き込み動作時は、選択されたワード
線WL2 に書き込み用の高電圧Vppが印加される。選
択されたワード線WL2 の隣接する非選択ワード線(こ
こでは両隣の)WL1 WL3 には0Vが与えられる。
その他の非選択ワード線にはVpass(Vppより低
い0VとVppの略中間の電圧)が与えられる。なお、
非選択ワード線WL1 WL3 にはVpass未満の正
電圧を印加してもよい。
{Data Write Operation} Assuming that the selected control gate of the selected block, that is, the word line is, for example, WL2, a high write voltage Vpp is applied to the selected word line WL2 during the write operation. . 0V is applied to the unselected word lines (here, both sides) WL1 and WL3 adjacent to the selected word line WL2.
Vpass (0 V lower than Vpp and a substantially intermediate voltage between Vpp) is applied to other unselected word lines. In addition,
A positive voltage lower than Vpass may be applied to the unselected word lines WL1 and WL3.

【0015】選択ゲート線SGDには所定の正電圧Vs
gdが与えられる。選択ゲート線SGSは0Vである。
非選択ブロックの全ワード線と全選択ゲート線は、0V
である。書き込み動作は通常、ビット線より最も遠いメ
モリセルから、近いメモリセルの順に行われる。
A predetermined positive voltage Vs is applied to the select gate line SGD.
gd. The selection gate line SGS is at 0V.
All word lines and all selected gate lines in unselected blocks are set to 0V
It is. The write operation is usually performed in the order from the memory cell farthest from the bit line to the memory cell closest to the bit line.

【0016】例えば、“0”データ(ここではしきい値
が正になるデータ)を書き込むときは、ビット線BLを
0Vにする。選択されたメモリセルよりもビット線側に
存在するメモリセルは常に消去状態にあるから、選択メ
モリセルの隣のワード線が0Vに設定されていても選択
ビット線の書き込み選択の電圧(0V)は選択されたメ
モリセルに転送される。選択メモリセルでは、基板から
浮遊ゲートに電子が移動し、選択メモリセルのしきい値
が正になる。
For example, when writing "0" data (here, data whose threshold value is positive), the bit line BL is set to 0V. Since the memory cells existing on the bit line side with respect to the selected memory cell are always in the erased state, even if the word line next to the selected memory cell is set to 0 V, the write selection voltage of the selected bit line (0 V) Is transferred to the selected memory cell. In the selected memory cell, electrons move from the substrate to the floating gate, and the threshold value of the selected memory cell becomes positive.

【0017】また、“1”データ(ここではしきい値が
負になるデータ)を書き込む場合にはビット線BLをV
sgdと同じかそれ以上の書き込み非選択の電圧にす
る。選択ゲートSGDがVsgdであるため、選択ゲー
トトランジスタは非導通になり、各メモリセルのチャネ
ル(及びn型拡散層)は浮遊状態となる。その結果、ワ
ード線に高電圧Vppが与えられた選択メモリセルのチ
ャネル電位、及びワード線に電圧Vpassが与えられ
た非選択メモリセルのチャネル及び拡散層電位はそれぞ
れ上昇する。
When writing "1" data (data having a negative threshold value), the bit line BL is
The write non-selection voltage is equal to or higher than sgd. Since the selection gate SGD is at Vsgd, the selection gate transistor is turned off, and the channel (and n-type diffusion layer) of each memory cell is in a floating state. As a result, the channel potential of the selected memory cell to which the high voltage Vpp is applied to the word line and the channel and diffusion layer potential of the non-selected memory cell to which the voltage Vpass is applied to the word line are increased.

【0018】選択メモリセルの両隣のメモリセルは、電
圧Vpassにより持ち上げられたチャネル電位による
バックバイアス効果でカットオフする。この時、選択メ
モリセルに高電圧Vppが与えられていると、この1個
のメモリセルと、そのメモリセルのチャネル及びソース
・ドレイン拡散層とのカップリングによりチャネル電位
が上昇する。このときのチャネル電位は、Vppが例え
ば18V、チャネルブースト比が0.5であるとすれ
ば、8〜9V程度に上昇する。つまり、ワード線とチャ
ネルの電位差は小さくなり、書込み禁止電圧として十分
となる。
The memory cells on both sides of the selected memory cell are cut off by the back bias effect due to the channel potential raised by the voltage Vpass. At this time, if the high voltage Vpp is applied to the selected memory cell, the channel potential rises due to the coupling between this one memory cell and the channel and source / drain diffusion layers of that memory cell. At this time, if Vpp is, for example, 18 V and the channel boost ratio is 0.5, the channel potential rises to about 8 to 9 V. That is, the potential difference between the word line and the channel becomes small, and becomes sufficient as the write inhibit voltage.

【0019】{データ読み出し動作}データの読み出し
は、選択されたブロックにおいて選択ゲート線及び選択
メモリセル以外の非選択メモリセルのワード線に読み出
し用の電圧(例えば3.5V)を印加することによりオ
ン状態とし、選択メモリセルのワード線に0Vあるいは
所定電圧が与えられる。この時、ビット線側に流れる電
流により変動するビット線電位を検出することにより、
“0”、“1”等、さらに複数種類のうちの一つのデー
タの判定がなされる。
{Data Read Operation} Data is read by applying a read voltage (for example, 3.5 V) to the selected gate line and word lines of non-selected memory cells other than the selected memory cell in the selected block. In the on state, 0 V or a predetermined voltage is applied to the word line of the selected memory cell. At this time, by detecting the bit line potential that fluctuates due to the current flowing on the bit line side,
A decision is made on one of a plurality of types, such as "0" and "1".

【0020】[0020]

【発明が解決しようとする課題】上記構成のように、L
SB方式は、高電圧が印加される選択ワード線の隣接す
る非選択ワード線には0V以上Vpass未満の電圧が
与えられ、その他の非選択ワード線にはVpassが与
えられる。LSB方式は、誤書き込み、あるいはセルの
しきい値変動が非常に少なく、特に多値メモリの書き込
み方式としては有望な技術である。
As described above, L
In the SB system, a voltage of 0 V or more and less than Vpass is applied to an unselected word line adjacent to a selected word line to which a high voltage is applied, and Vpass is applied to other unselected word lines. The LSB method is a promising technique especially as a writing method for a multi-valued memory, in which erroneous writing or a change in cell threshold voltage is extremely small.

【0021】しかしながら、LSB方式にもセルの微細
化、高集積化に伴い問題が生じる。LSB方式の最大の
特徴は、書き込み動作において、選択メモリセルの両隣
にある非選択メモリセルは保持しているデータに関わら
ずカットオフ状態にしなければならないことである。こ
の両隣のメモリセルは、任意のしきい値(両隣の片方が
正のしきい値であったり、両方が負のしきい値を持った
りする)であるため、消去状態であることもある。
However, the LSB method also has a problem with miniaturization and high integration of cells. The most significant feature of the LSB method is that in a write operation, unselected memory cells on both sides of a selected memory cell must be cut off regardless of the data held therein. Since the memory cells on both sides have an arbitrary threshold value (one on either side has a positive threshold value or both have a negative threshold value), they may be in an erased state.

【0022】上述のようにチャネル電位によるバックバ
イアス効果でカットオフするためには、電圧Vpass
を十分大きくするか、消去しきい値の分布を制御し、そ
の最も低いしきい値のメモリセルを十分高くすることが
必要である。
As described above, in order to cut off by the back bias effect due to the channel potential, the voltage Vpass
Is required to be sufficiently large or the distribution of the erase threshold is controlled, and the memory cell having the lowest threshold needs to be sufficiently high.

【0023】前者に関しては、非選択ワード線、かつ選
択ビット線に接続されたメモリセルの電圧Vpassに
よるしきい値変動を抑えるために、あまり大きくはでき
ない。逆にこの電圧Vpassはこのメモリセルにとっ
ては小さければ小さいほどしきい値変動は少なくなり、
誤書き込みを防げる。
The former cannot be made too large in order to suppress threshold fluctuation due to the voltage Vpass of a memory cell connected to an unselected word line and a selected bit line. Conversely, the smaller the voltage Vpass is for the memory cell, the smaller the threshold fluctuation becomes,
Erroneous writing can be prevented.

【0024】従って、後者の、消去状態と読み出せる範
囲内で、消去しきい値分布を高い方に設定し、かつ、分
布を十分狭くすることが必須である。一例をあげれば、
消去セルのしきい値分布を−3V〜−0.5Vの範囲に
抑えることである。このため、出願人は先に、データ消
去した後に、十分小さい電圧をスタート電圧として、こ
の電圧のステップアップ及びブロック毎のベリファイを
繰り返しながら、各ブロック毎に書き込みパルスをワー
ド線に与えて非常に狭い分布幅を持つ消去状態を作り出
す、ソフト書き込み方式を提案している。
Therefore, it is essential that the erase threshold distribution is set to a higher value and the distribution is sufficiently narrowed within the latter range in which the erase state can be read. To give an example,
The purpose is to suppress the threshold distribution of the erased cell to a range of -3V to -0.5V. For this reason, the applicant first erases data, and then applies a write pulse to each word line for each block while repeatedly stepping up this voltage and verifying each block using a sufficiently small voltage as a start voltage. We have proposed a soft writing method that creates an erased state with a narrow distribution width.

【0025】NANDセル型EEPROMのLSB(ロ
ーカルセルフブースト)方式による書き込み動作及びソ
フト書き込みによる消去状態のセルのしきい値制御技術
は、以下の文献に詳細に記載されている。
The following literature describes in detail the technique of controlling the write operation of the NAND cell type EEPROM by the LSB (local self boost) method and the threshold value of the cell in the erased state by the soft write.

【0026】特願平10−104652号(特願平9−
124493号の国内優先出願)には、NANDセルの
データ消去後に少しずつ書き込み動作を進めるいわゆる
ソフト書き込みを行うことにより、過消去状態のメモリ
セルを正常な状態にする技術(もちろん消去ベリファイ
もする)が開示されている。
Japanese Patent Application No. 10-104652 (Japanese Patent Application No. 9-104652)
Japanese Patent Application No. 124493) discloses a technique of performing a so-called soft write in which a write operation is performed little by little after erasing data in a NAND cell to make a memory cell in an over-erased state normal (of course, erase verification is also performed). Is disclosed.

【0027】特願平9−340971号には、NAND
セルのデータ消去後に少しずつ書き込み(ソフト書き込
み)と消去ベリファイを行うことにより、規定のしきい
値に達したメモリセルが所定複数個あったことを判定し
てソフト書き込みを終了し、過消去状態のメモリセルを
正常な状態にする技術が開示されている。
Japanese Patent Application No. 9-340971 discloses a NAND
By performing writing (soft writing) and erasing verification little by little after erasing the data in the cell, it is determined that a predetermined number of memory cells have reached a specified threshold value, and the soft writing is terminated. A technique for bringing a memory cell into a normal state has been disclosed.

【0028】特願平9−224922号には、NAND
セルのデータ消去時に、消去ベリファイと過消去検知リ
ードによりメモリセルのしきい値電圧をモニタしなが
ら、消去状態のしきい値電圧が所望の上限値と下限値の
間におさまるように、消去とソフト書き込みを行う技術
が開示されている。
Japanese Patent Application No. 9-224922 discloses NAND.
During data erasure of the cell, the threshold voltage of the memory cell is monitored by erasure verification and over-erase detection read, and the erasure is performed so that the threshold voltage in the erased state falls between the desired upper limit value and lower limit value. A technique for performing soft writing is disclosed.

【0029】図16(a),(b)に、上記ソフト書き
込み方式の概念を示す。図示のように、ブロック一括消
去した後の消去分布は非常に広い(図17(b)の実線
INITIAL)。しかし、ほとんどのメモリセルの場合、消
去し易いメモリセルは書き込みし易い(図16(a)の
傾きTb)。
FIGS. 16A and 16B show the concept of the above-mentioned software writing method. As shown, the erase distribution after block erasure is very wide (the solid line in FIG. 17B).
INITIAL). However, in most memory cells, a memory cell that is easy to erase is easy to write (slope Tb in FIG. 16A).

【0030】従って、一括消去の電圧、その後のソフト
書き込みのスタート電圧、ステップアップ幅を最適化
し、ブロック毎のベリファイを繰り返しながら、消去分
布を狭くすることができる(図16(b)の点線SOFT
W)。各ブロック毎にベリファイを行う理由は、ビット
毎にベリファイするときより非常に小さい時間でベリフ
ァイを行えるからである。
Therefore, it is possible to optimize the voltage for batch erasure, the start voltage for soft writing thereafter, and the step-up width, and narrow the erase distribution while repeating the verification for each block (dotted line SOFT in FIG. 16B).
W). The reason why verification is performed for each block is that verification can be performed in a much shorter time than when verifying for each bit.

【0031】これにより、一括消去時点と比較して、非
常に分布の狭い消去状態のしきい値分布を作り出すこと
ができる。しかし、この分布幅は当然、各ブロック内で
の書き込み特性のばらつきにより大きく影響される。
Thus, it is possible to create a threshold distribution in an erased state having a very narrow distribution as compared with the time of the batch erase. However, this distribution width is naturally greatly affected by variations in the write characteristics within each block.

【0032】従って、このソフト書き込み方式による消
去分布の制御では、今後微細化を進めるに伴い、次のよ
うな問題が発生すると考えられる。
Therefore, in the control of the erase distribution by the soft writing method, it is considered that the following problem will occur as the miniaturization is advanced in the future.

【0033】図17(a),(b)は、それぞれセルの
データ書き込み/消去時の印加電圧及び書き込み/消去
パルス幅を一定条件とした場合について、書き込み/消
去特性のゲート長Lの依存性を示す。図17(a)に示
すように、特にLが0.25μm以下の領域では、書き
込み特性のL依存性が非常に大きくなる。これは、プロ
セスのばらつき、短チャネル効果等の影響である。
FIGS. 17A and 17B show the dependence of the write / erase characteristics on the gate length L when the applied voltage and the write / erase pulse width during data write / erase of the cell are constant. Is shown. As shown in FIG. 17A, especially in a region where L is 0.25 μm or less, the L dependence of the writing characteristics becomes very large. This is due to process variations, short channel effects, and the like.

【0034】上記図17(a)のように、L依存性が大
きいということは、Lが小さくなるに伴って、ウェハ
内、チップ内、ブロック内の書き込み特性がばらつくこ
とを意味している。ソフト書き込み時のベリファイは消
去時間の制約からビット毎ベリファイはできないため、
ブロック毎のベリファイになる。従って、この書き込み
特性のばらつきは、ソフト書き込み後の消去しきい値分
布に大きく影響することになり、その結果、特にゲート
長L=0.25μm以下に微細化されたメモリセルに対
し、誤書き込みやしきい値変動が増加する傾向にある。
As shown in FIG. 17A, the fact that the L dependency is large means that the write characteristics in a wafer, a chip, and a block vary as L becomes smaller. Since verification at the time of soft programming cannot be performed for each bit due to the restriction of the erase time,
Verify is performed for each block. Therefore, the variation in the write characteristics greatly affects the erase threshold distribution after the soft write. As a result, erroneous write is performed especially on a memory cell miniaturized to a gate length L = 0.25 μm or less. And the fluctuation of the threshold value tends to increase.

【0035】以上のように、NANDセルの書き込み方
式において、LSB(ローカルセルフブースト)方式
は、書き込み動作時に起こる誤書き込みやしきい値変動
を抑える有望な手法である。一方、微細化、大容量化を
進めるに伴い、LSB方式にとって重要な、データ消去
状態におけるしきい値分布の制御が非常に難しくなって
いる。この結果、消去状態でのセルのしきい値分布に広
がりが生じ、その後の書き込み動作において誤書き込み
等、信頼性を低下させることになる。
As described above, in the NAND cell write method, the LSB (local self-boost) method is a promising method for suppressing erroneous write and threshold fluctuation that occur during a write operation. On the other hand, with the progress of miniaturization and large capacity, it is very difficult to control the threshold distribution in the data erase state, which is important for the LSB method. As a result, the distribution of the threshold voltage of the cells in the erased state is widened, and the reliability such as erroneous writing in the subsequent writing operation is reduced.

【0036】この発明は、上記事情を考慮してなされた
ものであり、その課題はメモリセルの微細化、高集積
化、大容量化が進んでも、メモリセルの誤書き込みある
いはしきい値の変動を極めて少なくするため、メモリセ
ルのデータ消去状態のしきい値分布をより狭めることの
できる制御方式を有する不揮発性半導体記憶装置を提供
することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and the problem is that even if the miniaturization, high integration, and large capacity of the memory cell are advanced, erroneous writing of the memory cell or fluctuation of the threshold value is performed. It is an object of the present invention to provide a nonvolatile semiconductor memory device having a control method capable of further narrowing a threshold distribution of a data erase state of a memory cell in order to reduce the number of times.

【0037】[0037]

【課題を解決するための手段】この発明の半導体記憶装
置は、半導体基板上に電荷蓄積領域及び制御ゲートを有
した少なくとも一つの電気的に書き換え可能な不揮発性
メモリセルを含むメモリセル部と、前記メモリセル部の
一端に電気的に接続され前記不揮発性メモリセルの状態
に関する電位を伝達する第1の信号線と、前記メモリセ
ル部の他端に電気的に接続される第2の信号線とを具備
し、前記不揮発性メモリセルのしきい値を負にするデー
タ消去動作に関し、前記不揮発性メモリセルのしきい値
を少しずつ負の方向に移動させるソフト消去動作を行う
ことを特徴とする。
According to the present invention, there is provided a semiconductor memory device including at least one electrically rewritable nonvolatile memory cell having a charge storage region and a control gate on a semiconductor substrate; A first signal line electrically connected to one end of the memory cell portion and transmitting a potential related to a state of the nonvolatile memory cell; and a second signal line electrically connected to the other end of the memory cell portion A data erase operation for making the threshold value of the nonvolatile memory cell negative, wherein a soft erase operation of gradually moving the threshold value of the nonvolatile memory cell in the negative direction is performed. I do.

【0038】本発明によれば、メモリセルのデータ消去
状態のしきい値分布をより狭めることのできる制御方式
となり、より微細化されたメモリセル、より多値のメモ
リセルのデータの安定化に寄与する。
According to the present invention, a control method which can further narrow the threshold distribution of the data erased state of the memory cell can be achieved, thereby stabilizing data of a finer memory cell and a multi-valued memory cell. Contribute.

【0039】[0039]

【発明の実施の形態】LSB(ローカルセルフブース
ト)方式において、セルが消去状態と読み出せる範囲内
で、消去しきい値分布を高い方に設定し(過消去をなく
し)、かつ、分布を十分狭くすることが重要であること
は既に述べた。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In an LSB (local self-boost) system, an erase threshold distribution is set to a higher value (elimination of over-erasure) and a sufficient distribution is provided within a range where a cell can be read as an erased state. It has already been mentioned that narrowing is important.

【0040】前記図17(b)に示すように、消去特性
のゲート長依存性は書き込み特性のそれに比べて非常に
小さい。このため、特にゲート長が微細化された場合に
おいても消去によるしきい値変動は十分小さく抑えられ
る。本発明はこの特性を利用する。
As shown in FIG. 17B, the dependence of the erase characteristic on the gate length is much smaller than that of the write characteristic. Therefore, even if the gate length is reduced, the threshold fluctuation due to erasure can be suppressed to a sufficiently small value. The present invention takes advantage of this property.

【0041】図1は、本発明の第1実施形態の不揮発性
半導体記憶装置に係り、NANDセル型EEPROMの
メモリセルにおけるデータ消去動作を制御する方式を示
すフローチャートである。
FIG. 1 is a flowchart showing a method for controlling a data erase operation in a memory cell of a NAND cell type EEPROM according to the nonvolatile semiconductor memory device of the first embodiment of the present invention.

【0042】本発明では、消去状態にするメモリセルの
しきい値分布を制御する際に、最初に処理S11に示す
ように消去するメモリセルアレイの各ブロック毎に一括
書き込みを行う。その後、処理S12に示すように、所
定電圧をスタート電圧として各ブロック毎にソフト消去
して行く。処理S13の消去ベリファイ読み出しを経
て、処理S14に示すようにセルのしきい値と判定基準
値が比較される。そこで、セルのしきい値が判定基準値
に達していない場合はさらにソフト消去を繰り返す(ル
ープS15)。ソフト消去の所定電圧はスタート電圧よ
り変化させて行われる。すべてのセルのしきい値が判定
基準値に達した時点でソフト消去を終了する。
In the present invention, when controlling the threshold distribution of the memory cells to be in the erased state, first, collective writing is performed for each block of the memory cell array to be erased as shown in step S11. Thereafter, as shown in step S12, soft erase is performed for each block using a predetermined voltage as a start voltage. After the erase verify reading in step S13, the threshold value of the cell and the criterion value are compared as shown in step S14. Therefore, when the threshold value of the cell has not reached the determination reference value, the soft erase is further repeated (loop S15). The predetermined voltage of the soft erase is changed from the start voltage. When the threshold values of all the cells reach the determination reference value, the soft erase ends.

【0043】上記のようなセルの消去しきい値を収束さ
せる動作を含む制御を、ソフト消去方式と呼ぶ。このソ
フト消去方式とは、LSB方式と連動して特に有用なデ
ータの消去〜各ブロック単位での消去ベリファイをさす
ものであり、本質的に、従来から使われている消去動作
とは異なる。
The control including the operation of converging the erase threshold of the cell as described above is called a soft erase system. The soft erase method refers to erasure of particularly useful data and erase verification in units of blocks in conjunction with the LSB method, and is essentially different from the erase operation conventionally used.

【0044】図2は、ソフト消去方式の概念を示す特性
図である。消去の最も速いセルと消去の最も遅いセルと
は、図1の処理S11における書き込み時点でしきい値
に差ΔVthができる。この差ΔVthをしきい値の分
布幅と考え、ソフト消去により分布幅が最小になるポイ
ントに近づくように制御する。以下、詳細に説明する。
FIG. 2 is a characteristic diagram showing the concept of the soft erase method. A difference ΔVth in the threshold value between the fastest erased cell and the slowest erased cell is obtained at the time of writing in the process S11 in FIG. This difference ΔVth is considered as the distribution width of the threshold value, and control is performed so as to approach a point where the distribution width is minimized by soft erasure. The details will be described below.

【0045】図3は、メモリセルユニット(メモリセル
部)としてのNANDセルがマトリクス状に配列された
メモリセルアレイの構成例を示す回路図である。なお、
ここでは8個のメモリセルを直列接続してNANDセル
を構成した例を示しているが、4個、16個、あるいは
32個のメモリセルが直列接続されてNANDセルを構
成してもよく、NANDセル内のメモリセルの個数は特
に限定されるものではない。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration example of a memory cell array in which NAND cells as memory cell units (memory cell units) are arranged in a matrix. In addition,
Here, an example is shown in which eight memory cells are connected in series to form a NAND cell. However, four, sixteen, or thirty-two memory cells may be connected in series to form a NAND cell. The number of memory cells in a NAND cell is not particularly limited.

【0046】メモリセルの制御ゲート(ワード線WLx
(x=1,2,…8))及び第1の選択ゲート線SGD、第2の
選択ゲート線SGSは、行方向に配設される。通常、1
本の制御ゲートに接続されるメモリセルの集合を1ペー
ジと呼び、一組のドレイン側及びソース側の選択ゲート
線(SGD及びSGS)によって挟まれたページの集合
を1NANDブロックまたは単に1ブロックと呼ぶ。1
ページは例えば256バイト(256×8)個のメモリ
セルから構成される。1ページ分のメモリセルはほぼ同
時に書き込みが行われる。1ブロックは例えば2048
バイト(2048×8)個のメモリセルから構成され
る。1ブロック分のメモリセルはほぼ同時に消去され
る。
The control gate of the memory cell (word line WLx
(x = 1, 2,... 8)), the first selection gate line SGD, and the second selection gate line SGS are arranged in the row direction. Usually 1
A set of memory cells connected to one control gate is called one page, and a set of pages sandwiched between a pair of drain-side and source-side select gate lines (SGD and SGS) is referred to as one NAND block or simply one block. Call. 1
The page is composed of, for example, 256 bytes (256 × 8) memory cells. Writing is performed almost simultaneously on the memory cells for one page. One block is, for example, 2048
It is composed of byte (2048 × 8) memory cells. Memory cells for one block are erased almost simultaneously.

【0047】図4(a)〜(d)は、上記図3に示すよ
うなNANDセルに対して行う、本発明のソフト消去方
式を順を追って示す説明図である。
FIGS. 4A to 4D are explanatory diagrams sequentially showing the soft erase method of the present invention performed on the NAND cell as shown in FIG.

【0048】図4(a)に示すように、例えば図3にお
いて消去を行うブロック内の全ビットに接続されている
ワード線(WL1〜8)に所定の高電圧Vpp、例えば
20Vを与え、一括して書き込みを行う(図1における
処理S11に相当)。このとき各ビット線BLは0V、
ビット線側の選択ゲート線SGDは所定の正電圧Vsg
d、ソース線SRCは0Vあるいは正の電圧であるV
s、ソース線側の選択ゲート線SGSは0Vである。
As shown in FIG. 4A, for example, a predetermined high voltage Vpp, for example, 20 V is applied to the word lines (WL1 to WL8) connected to all the bits in the block to be erased in FIG. Then, writing is performed (corresponding to the processing S11 in FIG. 1). At this time, each bit line BL is set to 0V,
The select gate line SGD on the bit line side has a predetermined positive voltage Vsg.
d, the source line SRC is at 0 V or V
s, the select gate line SGS on the source line side is 0V.

【0049】この時の書き込み電圧Vppは、上記20
Vに限らず、全ビットが十分高いしきい値電圧(望まし
くは例えば1.5V程度で、これは、消去の速さ、メモ
リセルの中性しきい値等に大きく依存するので、最適化
する必要がある。)になるようなVppを選ぶ。
At this time, the write voltage Vpp is set to 20
Not only V, but all the bits have a sufficiently high threshold voltage (preferably, for example, about 1.5 V, which is highly dependent on the erasing speed, the neutral threshold value of the memory cell, etc., and is therefore optimized. Vpp is selected.

【0050】次に、図4(b)に示すように、消去を行
うブロックのすべてのワード線(WL1〜8)には0V
あるいは、正、負であっても十分小さい電圧を与え、ウ
ェル基板にVppのスタート電圧、例えば12Vを与え
て、消去を行う(図1における処理S12に相当)。こ
のとき、消去を行わないブロックのワード線には、例え
ばウェルと同じ電圧を与え、消去されるのを防ぐ。
Next, as shown in FIG. 4B, 0 V is applied to all the word lines (WL1 to WL8) of the block to be erased.
Alternatively, a sufficiently small voltage is applied even if the voltage is positive or negative, and a start voltage of Vpp, for example, 12 V is applied to the well substrate to perform erasing (corresponding to the process S12 in FIG. 1). At this time, for example, the same voltage as that of the well is applied to the word line of the block where erasing is not performed to prevent erasing.

【0051】次に、このブロックの消去状態をブロック
毎に読み出す(図1における処理S13に相当)。その
方法としては、例えば、ブロック内の全ワード線(WL
1〜8)に例えば、0Vを与え、ソース線SLから正の
電圧をこのブロック内のメモリセルのチャネルに与え
る。
Next, the erased state of this block is read out for each block (corresponding to the processing S13 in FIG. 1). As a method for this, for example, all the word lines (WL
For example, 0V is applied to 1 to 8), and a positive voltage is applied to the channel of the memory cell in this block from the source line SL.

【0052】この時、このブロック内のメモリセルのう
ち、最も高いしきい値のメモリセルが、まだ書き込み状
態であった場合には、ビット線の電位は十分に上がらな
い。従って、ソフト消去がまだ十分でないと判断される
(図1における処理S14に相当)。その場合は図4
(c)に示すように、もう一度ソフト消去を行う(図1
におけるループS15)。この2回目の消去電圧は上記
スタート電圧とは異なり、例えば、上記スタート電圧か
ら、0.2V高い12.2Vで行う(ステップ電圧が
0.2V)。
At this time, if the memory cell with the highest threshold value among the memory cells in this block is still in the written state, the potential of the bit line does not rise sufficiently. Therefore, it is determined that the soft erasure is not yet sufficient (corresponding to the processing S14 in FIG. 1). Figure 4 in that case
As shown in FIG. 1C, another soft erase is performed (FIG. 1).
Loop S15). The second erase voltage is different from the start voltage, and is performed at, for example, 12.2 V higher than the start voltage by 0.2 V (the step voltage is 0.2 V).

【0053】上記Vppのスタート電圧やステップ電圧
は、ソフト消去を行った後のしきい値分布幅が最も小さ
くなり、かつソフト消去時間が最も少なくてすむように
選ぶものであり、上記に限定されない。具体的には、メ
モリセルの中性しきい値や書込み消去特性を決めるカッ
プリング比等による。
The start voltage and the step voltage of Vpp are selected so that the threshold distribution width after the soft erase is minimized and the soft erase time is minimized, and is not limited to the above. Specifically, it depends on the neutral threshold value of the memory cell, the coupling ratio that determines the write / erase characteristics, and the like.

【0054】この後、同様にブロック毎にメモリセルの
ベリファイ読み出しが行われ、ブロック内で最も高いし
きい値のメモリセルが、ある判定基準値に達していない
場合は、さらに、例えば0.2VステップアップしたV
ppでソフト消去が行われ、これを繰り返していく(図
1におけるループS15)。
Thereafter, the verify read of the memory cell is similarly performed for each block. If the memory cell having the highest threshold value in the block does not reach a certain reference value, the memory cell is further subjected to, for example, 0.2V. Step-up V
The soft erase is performed at pp, and this is repeated (loop S15 in FIG. 1).

【0055】ここで、ソフト消去終了と判定されるしき
い値電圧が、例えば−0.5Vであるとすると、この時
にビット線には図1の処理S13でソース線から0.5
Vの電位が与えられる。これにより、図1の処理S14
で、ビット線の電位がこの0.5V以上であるか、0.
5V以下であるかをモニタすることで、データ消去後の
ベリファイ動作を行えばよい。すなわち、最も高いしき
い値を持つメモリセルが所望のしきい値(判定基準値)
に達した場合には、ビット線の電位が0.5V以上に十
分に上がり、ソフト消去終了と判定される(図4
(d))。
Here, assuming that the threshold voltage for judging the end of the soft erase is, for example, -0.5 V, the bit line is shifted from the source line by 0.5 at the step S13 in FIG.
V potential is applied. Thereby, the processing S14 of FIG.
And whether the potential of the bit line is 0.5 V or more,
A verify operation after data erasure may be performed by monitoring whether the voltage is 5 V or less. That is, the memory cell having the highest threshold value is the desired threshold value (determination reference value).
, The potential of the bit line sufficiently rises to 0.5 V or more, and it is determined that the soft erase is completed (FIG. 4).
(D)).

【0056】上記例では、望ましい消去分布は、最も高
いしきい値電圧が−0.5V程度、最も低いしきい電圧
が−2.5V程度であるが、この分布幅は狭ければ狭い
ほど良い。なお、ここで、消去時の望ましいしきい値分
布を−0.5〜−2.5Vとしたのは、しきい値分布幅
が2V、またはそれ未満が望ましいということに起因し
ている。よって、特に−0.5V、−2.5Vの値には
限定されない。
In the above example, the desirable erase distribution is such that the highest threshold voltage is about -0.5 V and the lowest threshold voltage is about -2.5 V, but the narrower the distribution width, the better. . Here, the reason why the desirable threshold distribution at the time of erasing is -0.5 to -2.5 V is because the threshold distribution width is desirably 2 V or less. Therefore, it is not particularly limited to the values of -0.5V and -2.5V.

【0057】また、上記例では、消去ベリファイ読み出
しの動作制御の一例を示したが、これに限定されない。
要は、負のしきい値を各ブロック毎に読み出すことがで
きる方式であればよい。さらに上記例では高い方の消去
しきい値が所望の上限以下であることを検出したが、低
い方の消去しきい値が所望の下限値以上であることを検
出してもよい。
In the above example, an example of the operation control of the erase verify read has been described. However, the present invention is not limited to this.
In short, any method may be used as long as it can read the negative threshold value for each block. Further, in the above example, it is detected that the higher erasing threshold is below the desired upper limit, but it may be detected that the lower erasing threshold is above the desired lower limit.

【0058】従来方式では消去しきい値の制御はソフト
書き込みで行うため、前記図17(a)に示すように、
書き込み特性のゲート長依存性が大きい。よって、特に
ゲート長が0.25μm以下に微細化された場合、ブロ
ック内の書き込み後のしきい値分布幅が大きくなり、微
細化に適した消去しきい値の制御が非常に難しくなって
くる。
In the conventional method, the control of the erasing threshold is performed by soft writing, and therefore, as shown in FIG.
The write characteristics are largely dependent on the gate length. Therefore, particularly when the gate length is reduced to 0.25 μm or less, the threshold distribution width after writing in the block becomes large, and it becomes extremely difficult to control the erase threshold suitable for miniaturization. .

【0059】これに対し、前記図17(b)に示すよう
に、消去特性のゲート長依存性は非常に小さいので本発
明のソフト消去方式が非常に有効になる。この結果、例
えばゲート長が0.25μm以下に微細化された場合に
おいても、ソフト消去後のしきい値分布幅は十分小さく
抑えられる。また、消去しきい値の制御が精度良く行わ
れることから、しきい値が複数に分離される必要のある
多値メモリにおいても、本発明のソフト消去方式が非常
に有効になる。
On the other hand, as shown in FIG. 17B, the dependence of the erase characteristic on the gate length is very small, so that the soft erase method of the present invention becomes very effective. As a result, for example, even when the gate length is reduced to 0.25 μm or less, the threshold distribution width after soft erasure can be sufficiently suppressed. Further, since the control of the erase threshold value is performed with high precision, the soft erase method of the present invention is very effective also in a multi-valued memory in which the threshold value needs to be separated into a plurality.

【0060】本発明の、ソフト消去方式を用いることに
より、データの消去をする場合のしきい値の分布を非常
に狭くし、その後の書き込み動作において、しきい値変
動も、誤書き込みも非常に少ないメモリセルが実現でき
る。
By using the soft erase method of the present invention, the distribution of threshold values for erasing data is made very narrow. A small number of memory cells can be realized.

【0061】セルへのデータの書き込みは、本発明のソ
フト消去により、消去しきい値の分布を収束させた後、
続いて行われる。すなわち、従来技術でも説明したLS
B(ローカルセルフブースト)方式を用いたデータ書き
込みである。
The data writing to the cell is performed by converging the distribution of the erase threshold value by the soft erase of the present invention.
It is performed subsequently. That is, the LS described in the prior art
This is data writing using the B (local self boost) method.

【0062】図5は、図3のNANDセルのユニット2
個を抜き出した回路図であり、LSB方式を用いたデー
タ書き込みについて各端子の電圧の関係を示した。
FIG. 5 shows a unit 2 of the NAND cell shown in FIG.
FIG. 4 is a circuit diagram of the extracted data, showing a relationship between voltages at respective terminals in data writing using the LSB method.

【0063】図5において、選択されたブロックの選択
された制御ゲート、すなわち選択されたワード線を例え
ばWL2とすると、書き込み動作時は、選択されたワー
ド線WL2に書き込み用の高電圧Vpp(例えば18
V)が印加される。選択されたワード線WL2の隣接す
る非選択ワード線(ここでは両隣の)WL1、WL3に
は0Vが与えられる。その他の非選択ワード線にはVp
ass(Vppより低い0VとVppの略中間の電圧で
例えば9V)が与えられる。ただし、従来技術でも説明
したとおり、非選択ワード線WL1,WL3に印加され
る電圧はVpass未満の任意の正電圧であってもよ
い。
In FIG. 5, when the selected control gate of the selected block, that is, the selected word line is, for example, WL2, at the time of the write operation, the high voltage Vpp (for example, 18
V) is applied. 0 V is applied to the unselected word lines (here, both sides) WL1 and WL3 adjacent to the selected word line WL2. Vp is applied to other unselected word lines.
ass (0 V lower than Vpp and a voltage approximately intermediate between Vpp, for example, 9 V) is applied. However, as described in the related art, the voltage applied to the unselected word lines WL1 and WL3 may be any positive voltage less than Vpass.

【0064】選択ゲート線SGDには所定の正電圧Vs
gdが与えられる。選択ゲート線SGSには0V(Vs
s)を与える。非選択ブロックの全ワード線と全選択ゲ
ートは、0V(Vss)である。書き込み動作は通常、
ビット線より最も遠いメモリセルから、近いメモリセル
の順に行われる。
A predetermined positive voltage Vs is applied to the select gate line SGD.
gd. The selection gate line SGS has 0 V (Vs
s). All word lines and all select gates of the unselected block are at 0 V (Vss). Write operations are usually
The operation is performed in order from the memory cell farthest from the bit line to the memory cell closest to the bit line.

【0065】例えば、メモリセルMC12に“0”デー
タ(ここではしきい値が正になるデータ)を書き込むと
きは、ビット線BLを0Vにする。選択されたメモリセ
ルよりもビット線側に存在するメモリセルは常に消去状
態にあるから、選択メモリセルの隣のワード線が0Vに
設定されていてもビット線の書き込み電圧(0V)は選
択されたメモリセルに転送される。選択メモリセルで
は、基板から浮遊ゲートに電子が移動し、選択メモリセ
ルのしきい値が正になる。
For example, when writing "0" data (here, data having a positive threshold value) to the memory cell MC12, the bit line BL is set to 0V. Since the memory cells existing on the bit line side of the selected memory cell are always in the erased state, even if the word line next to the selected memory cell is set to 0 V, the write voltage (0 V) of the bit line is selected. Transferred to the memory cell. In the selected memory cell, electrons move from the substrate to the floating gate, and the threshold value of the selected memory cell becomes positive.

【0066】同時に、メモリセルMC22には“1”デ
ータ(ここではしきい値が負になるデータ)を書き込
む、すなわちMC22においては消去状態を保つ場合に
は、ビット線BLを書き込み非選択の正の電圧であるV
blにする。選択ゲート線SGDが正電圧Vsgdであ
り、通常はVbl≦Vsgdとなるように設定される。
よってこの場合、選択ゲート線SGDに接続されるトラ
ンジスタは非導通になり、各メモリセルのチャネル(及
びn型拡散層)は浮遊状態となる。その結果、ワード線
に高電圧Vppが与えられた選択メモリセルMC22の
チャネル電位、及びワード線に電圧Vpassが与えら
れた非選択メモリセルのチャネル電位はそれぞれ上昇す
る。
At the same time, to write "1" data (data in which the threshold value becomes negative here) to the memory cell MC22, that is, to keep the erase state in the MC22, write the bit line BL to the non-selected positive. V which is the voltage of
bl. The selection gate line SGD is set at the positive voltage Vsgd, and usually, Vbl ≦ Vsgd.
Therefore, in this case, the transistor connected to the selection gate line SGD is turned off, and the channel (and n-type diffusion layer) of each memory cell is in a floating state. As a result, the channel potential of the selected memory cell MC22 having the high voltage Vpp applied to the word line and the channel potential of the non-selected memory cell having the voltage Vpass applied to the word line are increased.

【0067】選択メモリセルMC22の両隣のメモリセ
ルMC21,MC23は、電圧Vpassにより持ち上
げられたチャネル電位によるバックバイアス効果でカッ
トオフする。この時、選択メモリセルMC22に高電圧
Vppが与えられていると、この1個のメモリセルMC
22と、そのチャネル及びソースドレイン拡散層とのカ
ップリングによりチャネル電位が上昇する。
The memory cells MC21 and MC23 on both sides of the selected memory cell MC22 are cut off by the back bias effect due to the channel potential raised by the voltage Vpass. At this time, if the high voltage Vpp is applied to the selected memory cell MC22, this one memory cell MC22
The channel potential rises due to the coupling between 22 and its channel and source / drain diffusion layers.

【0068】このときのチャネル電位は、Vppが18
V、チャネルブースト比が0.5であるとすれば、8〜
9V程度に上昇する。つまり、ワード線とチャネルの電
位差は小さくなり、書込み禁止電圧として十分となる。
The channel potential at this time is such that Vpp is 18
V, if the channel boost ratio is 0.5,
It rises to about 9V. That is, the potential difference between the word line and the channel becomes small, and becomes sufficient as the write inhibit voltage.

【0069】なお、選択ワード線の両隣のワード線は、
必ずしも0Vである必要はなく、メモリセルをカットオ
フ状態にするために十分小さい電圧であればよい。ま
た、選択ワード線と隣接するソース線側のワード線につ
いては、負の電圧であってもよい。さらに、選択ワード
線と隣接するワード線のうち、ソース線側のワード線の
みにメモリセルをカットオフ状態とする十分に小さい電
圧を印加し、NANDセル内の任意のメモリセルから順
に書き込みを行うようにしてもよい。
The word lines on both sides of the selected word line are
The voltage does not necessarily need to be 0 V, and may be any voltage that is small enough to bring the memory cell into the cutoff state. A negative voltage may be applied to a word line on the source line side adjacent to the selected word line. Further, of the word lines adjacent to the selected word line, a voltage small enough to cut off the memory cell is applied only to the word line on the source line side, and writing is performed in order from an arbitrary memory cell in the NAND cell. You may do so.

【0070】上記Vpass電圧は大きければ大きいほ
ど、選択されたワード線WL2に接続される“0”書き
込みしない非選択ビット線に属するメモリセル、すなわ
ち“1”データを書き込むメモリセルのしきい値変動は
小さく抑えられる。しかし、選択ビット線に属するVp
assが与えられるメモリセルのしきい値変動が大きく
なってしまうため、Vpass電圧はあまり大きくでき
ない。
The greater the Vpass voltage is, the greater the threshold voltage variation of the memory cell belonging to the non-selected bit line to which "0" is not written, that is, the memory cell to which "1" data is written, connected to the selected word line WL2. Can be kept small. However, Vp belonging to the selected bit line
The Vpass voltage cannot be increased so much because the threshold voltage of the memory cell to which the “ass” is given is greatly changed.

【0071】図6は、ワード線に0Vが与えられている
メモリセルMC21,MC23の消去状態のしきい値及
びVpass電圧の、“1”データを書き込むメモリセ
ル(MC22)におけるしきい値変動との関係を示す。
図6から分かるように、例えば、Vpassが8Vのと
きにしきい値変動が無いようにするためには、消去状態
のセルのしきい値(Vth)の最も低いものが、約−
2.5Vより高いことが必要である。
FIG. 6 shows the change in the threshold value of the erased state and the Vpass voltage of the memory cells (MC22) to which "1" data is written in the memory cells MC21 and MC23 to which 0 V is applied to the word line. Shows the relationship.
As can be seen from FIG. 6, for example, in order to prevent the threshold value from changing when Vpass is 8 V, the lowest threshold value (Vth) of the cell in the erased state is about-.
It needs to be higher than 2.5V.

【0072】また、消去状態のセルのしきい値(Vt
h)の最も高い方は、読み出しのマージンを確保する意
味から、例えば−0.5Vよりは低くすることが望まし
い。これにより、−2.5V<Vth<−0.5Vがこ
こでのしきい値分布の許容範囲である。従って、この場
合、しきい値分布幅はだいたい2Vよりも小さく抑える
必要がある。
The threshold value (Vt) of the cell in the erased state
The highest one of h) is preferably lower than, for example, -0.5 V from the viewpoint of securing a read margin. Thus, −2.5 V <Vth <−0.5 V is an allowable range of the threshold distribution here. Therefore, in this case, it is necessary to keep the threshold distribution width smaller than about 2V.

【0073】また、上記セルの消去状態のしきい値の分
布幅が小さくできればできるほど、消去しきい値分布の
最も高い方のしきい値を、例えば−1Vというように、
さらに低くすることができ、読み出しマージンが向上
し、信頼性が向上する。
Further, as the distribution width of the threshold value in the erased state of the cell can be made smaller, the highest threshold value of the erased threshold value distribution becomes, for example, -1V.
The read margin can be further reduced, and the reliability is improved.

【0074】{第2の実施形態}図7は、本発明の第2
実施形態の不揮発性半導体記憶装置に係り、NANDセ
ル型EEPROMのメモリセルにおけるデータ消去状態
を制御する方式を示すフローチャートである。
{Second Embodiment} FIG. 7 shows a second embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a method of controlling a data erase state in a memory cell of a NAND cell type EEPROM according to the nonvolatile semiconductor memory device of the embodiment.

【0075】この実施形態では、さらに消去しきい値の
分布を収束させるために、ソフト消去した後に、ソフト
書き込みをする。これにより、誤書き込みの少ないLS
B(ローカルセルフブースト)方式のNANDセル型不
揮発性半導体記憶装置を実現する。
In this embodiment, in order to further converge the distribution of the erase threshold, soft erase is performed and then soft write is performed. As a result, LS with less erroneous writing
A B (local self boost) type NAND cell type nonvolatile semiconductor memory device is realized.

【0076】すなわち、図7に示すように、消去状態に
するメモリセルのしきい値分布を制御する際に、はじめ
に処理S21に示すように各ブロック毎に書き込みを行
う。その後、処理S22に示すように所定電圧をスター
ト電圧として各ブロック毎にソフト消去して行く。処理
S23のベリファイ読み出しを経て、処理S24に示す
ようにセルのしきい値と判定基準値が比較される。そこ
で、セルのしきい値が判定基準値に達していない場合は
さらにソフト消去を繰り返す(ループS25)。ソフト
消去の所定電圧はスタート電圧より変化させて行われ
る。すべてのセルのしきい値が判定基準値に達した時点
(ここでは、高い方の消去しきい値が低い方に進んで判
定基準値に達した時点)でソフト消去を終了する。
That is, as shown in FIG. 7, when controlling the threshold distribution of the memory cells to be erased, first, writing is performed for each block as shown in step S21. Thereafter, as shown in step S22, soft erasing is performed for each block using a predetermined voltage as a start voltage. After the verify reading in step S23, the threshold value of the cell is compared with the determination reference value as shown in step S24. Therefore, if the threshold value of the cell has not reached the determination reference value, the soft erase is further repeated (loop S25). The predetermined voltage of the soft erase is changed from the start voltage. At the time when the threshold values of all the cells reach the judgment reference value (here, when the higher erasing threshold value advances to the lower one and reaches the judgment reference value), the soft erasure is ended.

【0077】その後、処理S26〜S29に示すように
ソフト書き込み、ベリファイ読み出しを繰り返し、低い
方の消去しきい値がより高くなるように導かれる。すな
わち、処理S27のベリファイ読み出しを経て、処理S
28に示すようにセルの高い方のしきい値と判定基準値
が比較される。そこで、セルの高い方のしきい値が判定
基準値に達していない場合はさらにソフト書き込みを繰
り返す(ループS29)。ソフト書き込みの所定電圧は
スタート電圧より変化させて行われる。少なくとも一つ
のセルのしきい値が判定基準値に達した時点(ここで
は、高い方の消去しきい値が高い方に進んで判定基準値
に達した時点)でソフト書き込みを終了する。
Thereafter, as shown in steps S26 to S29, soft writing and verify reading are repeated, and the lower erase threshold is guided to be higher. That is, after the verify reading in step S27,
As shown at 28, the higher threshold value of the cell is compared with the criterion value. Therefore, if the higher threshold value of the cell has not reached the determination reference value, the soft writing is further repeated (loop S29). The predetermined voltage for soft writing is changed from the start voltage. When the threshold value of at least one cell reaches the judgment reference value (here, the higher erasing threshold value advances to the higher one and reaches the judgment reference value), the soft programming ends.

【0078】図8(a),(b)は、上記動作例を説明
するための消去しきい値の分布図である。はじめ、ソフ
ト消去に関しては、判定基準値を例えば−0.8Vにし
ておく。ソフト消去動作が行われ(図7のS22〜S2
5)、消去しきい値分布のうち最も高いしきい値のメモ
リセルがこの−0.8Vよりも低くなった時点でソフト
消去終了とする(図8(a))。
FIGS. 8A and 8B are distribution diagrams of the erase threshold for explaining the above operation example. First, for soft erasure, the determination reference value is set to, for example, -0.8V. A soft erase operation is performed (S22 to S2 in FIG. 7).
5) When the memory cell having the highest threshold value in the erase threshold distribution becomes lower than -0.8 V, the soft erase is terminated (FIG. 8A).

【0079】この後のソフト書き込みに関しては、判定
基準値を例えば−0.5Vにする。ソフト書き込み動作
が行われ(図7のS26〜S29)、消去しきい値分布
のうち最も高いしきい値のメモリセルが−0.5Vを越
えた時点でソフト書き込み終了とする(図8(b))。
For the subsequent soft writing, the judgment reference value is set to, for example, -0.5V. A soft write operation is performed (S26 to S29 in FIG. 7), and when the memory cell having the highest threshold in the erase threshold distribution exceeds -0.5 V, the soft write is terminated (FIG. 8B )).

【0080】上記ベリファイの方法として、ワード線電
圧として例えば0.3Vのマージン電圧を与える。この
場合、ビット線電位0.8Vを固定の判定基準とすれ
ば、メモリセルのしきい値が−0.8Vよりも高い、−
0.5Vを越えないしきい値であるか否かという判定が
できる。すなわち、しきい値−0.5V以上でフェイル
という判定ができる(特願平9−340971号参
照)。
As a verifying method, a margin voltage of, for example, 0.3 V is applied as a word line voltage. In this case, if the bit line potential is 0.8 V as a fixed criterion, the threshold value of the memory cell is higher than -0.8 V,-
It can be determined whether or not the threshold value does not exceed 0.5 V. That is, a failure can be determined when the threshold value is -0.5 V or more (see Japanese Patent Application No. 9-340971).

【0081】上記ソフト消去、ソフト書き込みの一連の
動作を1回、あるいは数回に亘り(図7の点線のループ
S30)、判定基準値を適当に選んで行うことによっ
て、第1の実施形態よりもさらに狭い消去しきい値分布
を作り出すことができる。こうしてできた、非常に狭い
消去しきい値によって、非常に小さいVpass電圧
(例えば7V)で、書き込みを行うことができるように
なり、誤書き込みをさらに防ぐことができ、信頼性の高
いメモリセルが実現できる。
The series of operations of the soft erasure and the soft writing are performed once or several times (a loop S30 indicated by a dotted line in FIG. 7) by appropriately selecting a judgment reference value. Can also create a narrower erase threshold distribution. With the very narrow erase threshold value thus formed, writing can be performed with a very small Vpass voltage (for example, 7 V), and further erroneous writing can be further prevented. realizable.

【0082】図9(a)は、本発明に適用されるソフト
消去のスタート電圧、ステップ電圧の制御例を示す波形
図であり、図9(b)は、1ブロック中の1NANDセ
ルに対するソフト消去における電圧印加例を示す回路図
である。
FIG. 9A is a waveform diagram showing a control example of the start voltage and the step voltage of the soft erase applied to the present invention, and FIG. 9B is a diagram showing the soft erase for one NAND cell in one block. FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of voltage application in FIG.

【0083】Pウェルに印加する電圧Vpwellは、
例えば12Vをスタート電圧として、0.2Vずつステ
ップアップしていく。それぞれの印加時間は15μse
cであり、最終的にウェルに印加する電圧Vpwell
は、14Vまでステップアップできるように制御され
る。もちろん、14Vに達する前のステップアップ段階
で、設定していた消去しきい値の条件を満たせばソフト
消去動作は終了する。このような制御は、上記第1、第
2の実施形態のソフト消去動作で適用可能である。
The voltage Vpwell applied to the P well is
For example, with a start voltage of 12V, the voltage is stepped up by 0.2V. Each application time is 15μs
c, the voltage Vpwell finally applied to the well
Is controlled so that it can be stepped up to 14V. Of course, in the step-up stage before reaching 14 V, if the condition of the set erase threshold is satisfied, the soft erase operation ends. Such control can be applied to the soft erase operation of the first and second embodiments.

【0084】図10(a)は、本発明に適用されるソフ
ト書き込みのスタート電圧、ステップ電圧の制御例を示
す波形図であり、図10(b)は、1ブロック中の1N
ANDセルに対するソフト書き込みにおける電圧印加例
を示す回路図である。
FIG. 10A is a waveform diagram showing an example of control of a start voltage and a step voltage for soft writing applied to the present invention, and FIG. 10B shows 1N in one block.
FIG. 9 is a circuit diagram showing an example of voltage application in soft writing to an AND cell.

【0085】ウェルに印加する電圧Vpwellを0V
とする。ワード線(制御ゲート)に印加する電圧Vpp
は、例えば12Vをスタート電圧として、0.2Vずつ
ステップアップしていく。それぞれの印加時間は15μ
secであり、最終的にワード線に印加する電圧は、1
4Vまでステップアップできるように制御される。もち
ろん、14Vに達する前のステップアップ段階で、設定
した消去しきい値の条件を満たせばソフト書き込み動作
は終了する。このような制御は、上記第2の実施形態の
ソフト書き込み動作で適用可能である。
The voltage Vpwell applied to the well is set to 0V
And Voltage Vpp applied to word line (control gate)
Is stepped up in steps of 0.2 V, for example, with 12 V as a start voltage. Each application time is 15μ
sec, and the voltage finally applied to the word line is 1
It is controlled so that it can be stepped up to 4V. Of course, in the step-up stage before the voltage reaches 14 V, if the condition of the set erase threshold is satisfied, the soft write operation ends. Such control can be applied to the soft write operation of the second embodiment.

【0086】上記VpwellやVppのスタート電
圧、ステップ電圧は、ソフト消去、ソフト書き込みを行
った後の消去しきい値分布幅が最も小さくなり、かつ消
去しきい値を収束させるのに時間が最も少なくてすむよ
うに選ぶものであり、上記に限定されない。メモリセル
の中性しきい値や書き込み/消去特性を決めるカップリ
ング比等による。
The start voltage and step voltage of Vpwell and Vpp are such that the erase threshold distribution width after performing soft erase and soft write is the smallest, and the time to converge the erase threshold is the shortest. It is chosen to be useful and is not limited to the above. It depends on the neutral threshold value of the memory cell and the coupling ratio that determines the write / erase characteristics.

【0087】図11は、上記第1または第2の実施形態
に係る、4値の多値メモリに関するメモリセルの、各記
憶データを分別するしきい値分布を示す特性図である。
ここでは、消去側(しきい値が負)には1つのデータ
(“11”)、書き込み側(しきい値が正)は3つのデ
ータ(“10”,“01”,“00”)に分けられるこ
とを示している。
FIG. 11 is a characteristic diagram showing a threshold distribution for classifying each storage data of a memory cell relating to a quaternary multi-level memory according to the first or second embodiment.
Here, one data (“11”) is on the erase side (threshold is negative) and three data (“10”, “01”, “00”) is on the write side (threshold is positive). Indicates that they can be divided.

【0088】しきい値が正である3つのデータの分け方
は、例えば、特願平10−104652号等に掲載され
ている。一例としては、書き込みに必要な制御電圧の印
加時間を各データに応じてそれぞれ異ならせて実現す
る。
A method of dividing three data having a positive threshold value is described, for example, in Japanese Patent Application No. 10-104652. As an example, this is realized by making the application time of the control voltage necessary for writing different for each data.

【0089】すなわち、データ“10”書き込み動作時
は、データ“01”,“00”の書き込み動作時よりも
0Vの書き込み選択の電圧がビット線に印加される時間
を短くする。これは、データ“10”を記憶させるため
にメモリセルの浮遊ゲートに注入する電子量は、データ
“01”,“00”を記憶させるために注入する電子よ
り少なくてよいからである。
That is, in the data "10" write operation, the time during which the write selection voltage of 0 V is applied to the bit line is shorter than in the data "01" and "00" write operations. This is because the amount of electrons injected into the floating gate of the memory cell to store data “10” may be smaller than the amount of electrons injected to store data “01” and “00”.

【0090】同様に、データ“01”書き込み動作時
は、データ“00”の書き込み動作時よりも0Vの書き
込み選択の電圧がビット線に印加される時間を短くす
る。データ“00”書き込み動作時は、0Vの書き込み
選択の電圧がビット線に印加される時間をデータ“1
0”、“01”より長くすればよい。例えばデータ“1
0”,“01”,“00”書き込みのためのビット線へ
の0Vの書き込み選択の電圧印加時間はそれぞれ1μs
ec、5μsec、25μsecというように書き込み
パルス長を制御すればよい。
Similarly, in the data “01” write operation, the time during which the 0V write selection voltage is applied to the bit line is shorter than in the data “00” write operation. At the time of the data “00” write operation, the time during which the 0V write selection voltage is applied to the bit line is set to the data “1”
0 and 01. For example, data "1"
The voltage application time for 0V write selection to the bit lines for writing “0”, “01”, and “00” is 1 μs each.
The write pulse length may be controlled to ec, 5 μsec, 25 μsec.

【0091】データの読み出しは、選択されたブロック
において選択ゲート線及び選択メモリセル以外の非選択
メモリセルのワード線に読み出し用の電圧Vread
(例えば3.5V)を印加することによりオン状態と
し、選択メモリセルのワード線に所定電圧が与えられ
る。
Data is read from the selected block in the selected block, and the read voltage Vread is applied to the word lines of non-selected memory cells other than the selected memory cell.
(E.g., 3.5 V) to turn on and apply a predetermined voltage to the word line of the selected memory cell.

【0092】この所定電圧は、メモリセルが有するしき
い値情報によってメモリセルのオン電圧が異なることを
利用できる電圧が選ばれる。すなわち、所定電圧により
選択メモリセルが導通(または非導通)状態になり、ビ
ット線側に流れる電流により変動するビット線電位を検
出することにより、複数種類のうちの一つのデータの判
定がなされる。
As the predetermined voltage, a voltage that can use the fact that the ON voltage of the memory cell differs depending on the threshold information of the memory cell is selected. That is, the selected memory cell is rendered conductive (or non-conductive) by a predetermined voltage, and by detecting a bit line potential that fluctuates due to a current flowing on the bit line side, one of a plurality of types is determined. .

【0093】このような4値の各記憶データを分別する
多値メモリのデータ記憶設定に際し、本発明のソフト消
去方式を用いる。この結果、データの消去(“11”デ
ータに設定)をする場合のしきい値の分布を非常に狭く
でき、その後の各データの書き込み動作において、しき
い値変動も、誤書き込みも非常に少ないメモリセルが実
現できる。
When setting the data storage of the multi-valued memory for separating each of the four-valued storage data, the soft erase method of the present invention is used. As a result, the distribution of the threshold value when data is erased (set to "11" data) can be made very narrow, and in the subsequent data write operation, there is very little threshold change and erroneous writing. A memory cell can be realized.

【0094】図12は、上記第1または第2の実施形態
に係る、4値記憶式NANDフラッシュメモリの構成を
示すブロック図である。
FIG. 12 is a block diagram showing the configuration of a quaternary storage NAND flash memory according to the first or second embodiment.

【0095】複数のビット線と複数のワード線と共通の
ソース線を含み、電気的にデータの書き換えが可能なメ
モリセルがマトリクス状に配置されたメモリセルアレイ
1に対して、ビット線を制御するためのビット線制御回
路2とワード線制御回路6が設けられる。
Bit lines are controlled for a memory cell array 1 including a plurality of bit lines, a plurality of word lines, and a common source line and having electrically rewritable memory cells arranged in a matrix. Line control circuit 2 and word line control circuit 6 are provided.

【0096】ビット線制御回路2は、ビット線を介して
メモリセルアレイ1中のメモリセルのデータを読み出し
たり、ビット線を介してメモリセルアレイ1中のメモリ
セルの状態を検出したり、ビット線を介してメモリセル
アレイ1中のメモリセルに書き込み制御電圧を印加し
て、メモリセルに対し書き込みを行う。
The bit line control circuit 2 reads data of the memory cells in the memory cell array 1 via the bit lines, detects the state of the memory cells in the memory cell array 1 via the bit lines, and controls the bit lines. A write control voltage is applied to the memory cells in the memory cell array 1 via the memory cell to write data to the memory cells.

【0097】ビット線制御回路2は、4値データを分別
するデータ記憶回路を複数含んでいる(特願平10−1
04652号等参照)。カラムデコーダ3により選択さ
れた、データ記憶回路から読み出されたメモリセルのデ
ータは、データ入出力バッファ4を介してデータ入出力
端子5から外部へ出力される。また外部からデータ入出
力端子5に入力された書き込みデータは、データ入出力
バッファ4を介して、カラムデコーダ3によって選択さ
れたデータ記憶回路に初期的な制御データとして入力さ
れる。
The bit line control circuit 2 includes a plurality of data storage circuits for separating quaternary data (Japanese Patent Application No. Hei 10-1).
04652, etc.). The data of the memory cell read from the data storage circuit selected by the column decoder 3 is output to the outside from the data input / output terminal 5 via the data input / output buffer 4. Write data externally input to the data input / output terminal 5 is input via the data input / output buffer 4 to the data storage circuit selected by the column decoder 3 as initial control data.

【0098】ワード線制御回路6は、メモリセルアレイ
1中のワード線を選択し、読み出し、書き込みあるいは
消去に必要な電圧を与える。
The word line control circuit 6 selects a word line in the memory cell array 1 and applies a voltage necessary for reading, writing or erasing.

【0099】メモリセルアレイ1、ビット線制御回路
2、カラムデコーダ3、データ入出力バッファ4、及び
ワード線制御回路6は、制御信号及び制御電圧発生回路
7によって制御される。制御信号及び制御電圧発生回路
7は、外部から制御信号入力端子8に入力される制御信
号によって制御される。
The memory cell array 1, bit line control circuit 2, column decoder 3, data input / output buffer 4, and word line control circuit 6 are controlled by a control signal and control voltage generation circuit 7. The control signal and control voltage generation circuit 7 is controlled by a control signal input to a control signal input terminal 8 from outside.

【0100】制御信号及び制御電圧発生回路7では、本
発明の図1または図7のフローチャートに示すアルゴリ
ズムで使用される電圧が生成される。すなわち、メモリ
セルのしきい値分布が非常に狭い消去状態を実現するた
めのブロック一括書き込みや通常の書き込み、あるいは
ソフト消去後のソフト書き込みのための書き込み系の電
圧Vpp(可変)、メモリセルのしきい値分布が非常に
狭い消去状態を実現するソフト消去動作のためのウェル
電圧Vpwell(可変)、読み出し系電圧Vread
(可変)等をVss(0V)からVcc(例えば3.3
V)の電源電圧より昇圧、制御を経て生成する。
The control signal and control voltage generation circuit 7 generates a voltage used in the algorithm shown in the flowchart of FIG. 1 or 7 of the present invention. That is, the write system voltage Vpp (variable) for the block batch write or normal write for realizing the erased state in which the threshold distribution of the memory cell is very narrow, or the soft write after the soft erase, Well voltage Vpwell (variable) and read system voltage Vread for a soft erase operation realizing an erase state with a very narrow threshold distribution
(Variable) and the like from Vss (0 V) to Vcc (eg, 3.3
It is generated by boosting and controlling the power supply voltage of V).

【0101】以上第1、第2の実施形態によれば、EE
PROMセルが消去状態と読み出せる範囲内で、消去し
きい値分布を高い方に設定し(過消去をなくし)、か
つ、分布を十分狭くすることが可能になる。
According to the first and second embodiments, the EE
Within the range in which the PROM cell can be read as an erased state, the erase threshold distribution can be set higher (elimination of over-erasure) and the distribution can be made sufficiently narrow.

【0102】この結果、LSB(ローカルセルフブース
ト)方式における書き込みにおいては、より小さいVp
ass電圧で動作することが可能となり、メモリセルの
誤書き込みあるいは、しきい値の変動を大幅に少なくす
ることができる。よって、従来に比べて書き込み時の信
頼性が格段に上がる。
As a result, in writing in the LSB (local self-boost) method, a smaller Vp
It is possible to operate with the ass voltage, and erroneous writing of the memory cell or fluctuation of the threshold value can be greatly reduced. Therefore, the reliability at the time of writing is significantly improved as compared with the related art.

【0103】また、本発明は、特に0.25μmルール
以下の微細化された2値及び多値メモリに対応できる高
信頼性の優れた不揮発性半導体記憶装置の実現が期待で
きる。
In addition, the present invention can be expected to realize a highly reliable nonvolatile semiconductor memory device which can cope with miniaturized binary and multi-level memories, particularly with a rule of 0.25 μm or less.

【0104】なお、本発明のブロック一括書き込み→ソ
フト消去動作を導入する技術は、LSB(ローカルセル
フブースト)方式に限らず、セルフブースト書き込み方
式を採用した各種のEEPROMに対しても有効に作用
する。
The technique of introducing the block collective writing → soft erasing operation of the present invention is not limited to the LSB (local self-boost) method, but also works effectively for various EEPROMs employing the self-boost writing method. .

【0105】また、上記本発明の技術は、メモリセルの
構造、素子分離の構造(LOCOS、トレンチ)、選択
ゲートトランジスタの数、メモリセルに記憶できるデー
タの種類(多値メモリ)、製造方法等に依存せず、その
効果を発揮する。
The technique of the present invention described above relates to the structure of a memory cell, the structure of element isolation (LOCOS, trench), the number of select gate transistors, the type of data that can be stored in a memory cell (multi-valued memory), the manufacturing method, and the like. Demonstrates its effect without depending on.

【0106】さらに、基準となるしきい値(消去しきい
値)を収束させる本発明の技術は、すべてのデータのし
きい値分布が負側にある場合や、4値よりもさらに多値
データのうちの一つのデータを記憶する場合において
も、同じく有効である。
Further, the technique of the present invention for converging a reference threshold value (erasing threshold value) is used when the threshold distribution of all data is on the negative side, or when the multi-valued data is more than four-valued. This is also effective when storing one of the data.

【0107】[0107]

【発明の効果】以上、説明したように、この発明によれ
ば、消去状態にするメモリセルのしきい値分布を制御す
る際に、メモリセルのしきい値を少しずつ負の方向に移
動させるソフト消去動作を採用する。その結果、微細化
されたメモリセルでもデータ消去状態のしきい値分布を
大幅に狭めることができる。これにより、データの書き
込みにおいて、メモリセルの誤書き込みあるいは、しき
い値の変動を大幅に少なくすることができ、特にゲート
長0.25umルール以下の微細化された2値及び多値
メモリにおいて高信頼性の不揮発性半導体記憶装置を提
供することができる。
As described above, according to the present invention, when controlling the threshold distribution of the memory cell to be erased, the threshold of the memory cell is gradually moved in the negative direction. Adopt soft erase operation. As a result, even in a miniaturized memory cell, the threshold distribution in the data erased state can be significantly narrowed. As a result, in data writing, erroneous writing of a memory cell or fluctuation of a threshold value can be greatly reduced. A reliable nonvolatile semiconductor memory device can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施形態の不揮発性半導体記憶装
置に係り、NANDセル型EEPROMのメモリセルに
おけるデータ消去動作を制御する方式を示すフローチャ
ート。
FIG. 1 is a flowchart showing a method for controlling a data erase operation in a memory cell of a NAND cell type EEPROM according to a nonvolatile semiconductor memory device of a first embodiment of the present invention.

【図2】ソフト消去方式の概念を示す特性図。FIG. 2 is a characteristic diagram showing the concept of a soft erase method.

【図3】NANDセルがマトリクス状に配列されたメモ
リセルアレイの構成例を示す回路図。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration example of a memory cell array in which NAND cells are arranged in a matrix.

【図4】(a)〜(d)は、上記図2に示すようなNA
NDセルに対して行う、本発明のソフト消去方式を順を
追って示す説明図
FIGS. 4A to 4D show NAs as shown in FIG.
FIG. 4 is an explanatory view showing a soft erase method of the present invention for an ND cell in order.

【図5】図3のNANDセルのユニット2個を抜き出し
た回路図。
FIG. 5 is a circuit diagram showing two NAND cell units extracted from FIG. 3;

【図6】ワード線に0Vが与えられているメモリセルの
消去状態のしきい値と、Vpass電圧、“1”データ
を書き込むメモリセルのしきい値変動の関係を示す特性
図。
FIG. 6 is a characteristic diagram showing a relationship between a threshold value in an erased state of a memory cell to which 0 V is applied to a word line, a Vpass voltage, and a threshold value variation of a memory cell into which "1" data is written.

【図7】本発明の第2実施形態の不揮発性半導体記憶装
置に係り、NANDセル型EEPROMのメモリセルに
おけるデータ消去状態を制御する方式を示すフローチャ
ート。
FIG. 7 is a flowchart showing a method for controlling a data erase state in a memory cell of a NAND cell type EEPROM according to the nonvolatile semiconductor memory device of the second embodiment of the present invention.

【図8】(a),(b)は、上記動作例を説明するため
の消去しきい値の分布図。
FIGS. 8A and 8B are distribution diagrams of erase thresholds for explaining the above operation example.

【図9】(a)は、本発明に適用されるソフト消去のス
タート電圧、ステップ電圧の制御例を示す波形図であ
り、(b)は、1ブロック中の1NANDセルに対する
ソフト消去における電圧印加例を示す回路図。
9A is a waveform diagram showing a control example of a start voltage and a step voltage of soft erase applied to the present invention, and FIG. 9B is a voltage application in soft erase to one NAND cell in one block. FIG. 4 is a circuit diagram showing an example.

【図10】(a)は、本発明に適用されるソフト書き込
みのスタート電圧、ステップ電圧の制御例を示す波形図
であり、(b)は、1ブロック中の1NANDセルに対
するソフト書き込みにおける電圧印加例を示す回路図。
FIG. 10A is a waveform diagram showing a control example of a start voltage and a step voltage of soft writing applied to the present invention, and FIG. 10B is a voltage application in soft writing to one NAND cell in one block. FIG. 4 is a circuit diagram showing an example.

【図11】第1または第2の実施形態に係る、4値の多
値メモリに関するメモリセルの、各記憶データを分別す
るしきい値分布を示す特性図。
FIG. 11 is a characteristic diagram showing a threshold distribution for classifying each storage data of a memory cell relating to a quaternary multi-level memory according to the first or second embodiment;

【図12】第1または第2の実施形態に係る、4値記憶
式NANDフラッシュメモリの構成を示すブロック図。
FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of a quaternary storage NAND flash memory according to the first or second embodiment.

【図13】(a)、(b)は、それぞれNANDセル型
のEEPROMのメモリセルアレイに関する1つのNA
NDセル部分の平面図と等価回路図。
FIGS. 13A and 13B each show one NA relating to a memory cell array of a NAND cell type EEPROM;
FIG. 2 is a plan view and an equivalent circuit diagram of an ND cell portion.

【図14】(a)は、図13(a)に示すA−A線に沿
った断面図であり、(b)は、図13(b)に示すB−
B線に沿った断面図。
14A is a sectional view taken along line AA shown in FIG. 13A, and FIG. 14B is a sectional view taken along line B-A shown in FIG.
Sectional drawing along the B line.

【図15】図14(b)の他の例で、トレンチ素子分離
を用いた場合の断面図。
FIG. 15 is a cross-sectional view of another example of FIG. 14B when trench element isolation is used.

【図16】(a),(b)はそれぞれソフト書き込み方
式の概念を示す特性図。
FIGS. 16A and 16B are characteristic diagrams each showing a concept of a soft writing method.

【図17】(a),(b)は、それぞれセルのデータ書
き込み/消去特性のゲート長Lの依存性を示す特性図。
FIGS. 17A and 17B are characteristic diagrams showing the dependence of data write / erase characteristics of a cell on the gate length L. FIGS.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

S11〜S15…各処理 SGD…第1の選択ゲート線 SGS…第2の選択ゲート線 WL…ワード線(制御ゲート) SRC…ソース線 BL,BL(O) ,BL(E) …ビット線 S11 to S15: each processing SGD: first selection gate line SGS: second selection gate line WL: word line (control gate) SRC: source line BL, BL (O), BL (E): bit line

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板上に電荷蓄積領域及び制御ゲ
ートを有した少なくとも一つの電気的に書き換え可能な
不揮発性メモリセルを含むメモリセル部と、 前記メモリセル部の一端に電気的に接続され前記不揮発
性メモリセルの状態に関する電位を伝達する第1の信号
線と、 前記メモリセル部の他端に電気的に接続される第2の信
号線とを具備し、 前記不揮発性メモリセルのしきい値を負にするデータ消
去動作に関し、前記不揮発性メモリセルのしきい値を少
しずつ負の方向に移動させるソフト消去動作を行うこと
を特徴とする不揮発性半導体記憶装置。
1. A memory cell section including at least one electrically rewritable nonvolatile memory cell having a charge storage region and a control gate on a semiconductor substrate, and electrically connected to one end of the memory cell section. A first signal line for transmitting a potential related to a state of the nonvolatile memory cell; and a second signal line electrically connected to the other end of the memory cell portion. A non-volatile semiconductor memory device according to claim 1, wherein a soft erasing operation for gradually moving a threshold value of said non-volatile memory cell in a negative direction is performed with respect to a data erasing operation for making a threshold value negative.
【請求項2】 半導体基板上に電荷蓄積領域及び制御ゲ
ートを有した少なくとも一つの電気的に書き換え可能な
不揮発性メモリセルを含むメモリセル部と、 前記メモリセル部の一端に電気的に接続され前記不揮発
性メモリセルの状態に関する電位を伝達する第1の信号
線と、 前記メモリセル部の他端に電気的に接続される第2の信
号線とを具備し、 前記不揮発性メモリセルのしきい値を負にするデータ消
去動作に関し、前記不揮発性メモリセルのしきい値を少
しずつ負の方向に移動させるソフト消去動作及び前記ソ
フト消去動作の後、前記不揮発性メモリセルのしきい値
を少しずつ正の方向に移動させるソフト書き込み動作を
行うことを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。
2. A memory cell unit including at least one electrically rewritable nonvolatile memory cell having a charge storage region and a control gate on a semiconductor substrate, and electrically connected to one end of the memory cell unit. A first signal line for transmitting a potential related to a state of the nonvolatile memory cell; and a second signal line electrically connected to the other end of the memory cell portion. Concerning the data erasing operation for making the threshold value negative, the threshold value of the nonvolatile memory cell is gradually increased in the negative direction. A non-volatile semiconductor memory device, which performs a soft write operation in which it is gradually moved in a positive direction.
【請求項3】 前記ソフト消去動作は、前記メモリセル
部内のメモリセルの消去状態を確認する消去ベリファイ
動作と交互に繰り返され、この消去ベリファイ動作に基
づいてソフト消去動作を終了することを特徴とする請求
項1または2記載の不揮発性半導体記憶装置。
3. The soft erase operation is repeated alternately with an erase verify operation for checking an erase state of a memory cell in the memory cell section, and the soft erase operation is terminated based on the erase verify operation. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 1, wherein:
【請求項4】前記ソフト書き込み動作は、前メモリセル
部内のメモリセルの消去状態を確認するベリファイ動作
と交互に繰り返され、このベリファイ動作に基づいてソ
フト書き込み動作を終了することを特徴とする請求項2
記載の不揮発性半導体記憶装置。
4. The soft write operation is alternately repeated with a verify operation for confirming an erased state of a memory cell in a previous memory cell portion, and the soft write operation is terminated based on the verify operation. Item 2
14. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 1.
【請求項5】 半導体基板上に電荷蓄積領域及び制御ゲ
ートを有した電気的に書き換え可能な不揮発性メモリセ
ルを複数個ずつ接続してメモリセルユニットを構成し少
なくともこのメモリセルユニットを複数配列して構成さ
れたブロックを含むメモリセルアレイと、 前記メモリセルユニットの一端に電気的に接続され前記
不揮発性メモリセルの状態に関する電位を伝達する第1
の信号線と、 前記メモリセルユニットの他端に電気的に接続される第
2の信号線とを具備し、 前記不揮発性メモリセルのしきい値を負にするデータ消
去動作に関し、ブロック単位で前記不揮発性メモリセル
のしきい値を少しずつ負の方向に移動させるソフト消去
動作をベリファイ動作と繰り返しながら行うことを特徴
とする不揮発性半導体記憶装置。
5. A memory cell unit is formed by connecting a plurality of electrically rewritable nonvolatile memory cells each having a charge storage region and a control gate on a semiconductor substrate, and at least a plurality of the memory cell units are arranged. A memory cell array including a block constituted by: a first cell electrically connected to one end of the memory cell unit and transmitting a potential related to a state of the nonvolatile memory cell;
And a second signal line that is electrically connected to the other end of the memory cell unit. The data erase operation for setting the threshold value of the nonvolatile memory cell to a negative value is performed in block units. A nonvolatile semiconductor memory device, wherein a soft erase operation for gradually moving a threshold value of a nonvolatile memory cell in a negative direction is performed while repeating a verify operation.
【請求項6】 前記ソフト消去動作は、ソフト消去用の
制御電圧として所定のスタート電圧から始められ、所定
のステップ幅で前記制御電圧を増加させるステップアッ
プ方式で行われるものであり、前記制御電圧のステップ
アップ前に挿入される前記ベリファイ動作により、ブロ
ック内のすべてのメモリセルが、判定基準値よりも小さ
くなったことを検出したときに前記ソフト消去動作を終
了させることを特徴とする請求項5記載の不揮発性半導
体記憶装置。
6. The soft erase operation is started from a predetermined start voltage as a control voltage for soft erase, and is performed in a step-up manner in which the control voltage is increased with a predetermined step width. Wherein the soft erase operation is terminated when it is detected by the verify operation inserted before the step-up that all the memory cells in the block have become smaller than the reference value. 6. The nonvolatile semiconductor memory device according to 5.
【請求項7】 半導体基板上に電荷蓄積領域及び制御ゲ
ートを有した電気的に書き換え可能な不揮発性メモリセ
ルを複数個ずつ接続してメモリセルユニットを構成し少
なくともこのメモリセルユニットを複数配列して構成さ
れたブロックを含むメモリセルアレイと、 前記メモリセルユニットの一端に電気的に接続され前記
不揮発性メモリセルの状態に関する電位を伝達する第1
の信号線と、 前記メモリセルユニットの他端に電気的に接続される第
2の信号線とを具備し、 前記不揮発性メモリセルのしきい値を負にするデータ消
去動作に関し、ブロック単位で前記不揮発性メモリセル
のしきい値を少しずつ負の方向に移動させるソフト消去
動作をベリファイ動作と繰り返しながら行い、さらに前
記ブロック単位で前記不揮発性メモリセルのしきい値を
少しずつ正の方向に移動させるソフト書き込み動作をベ
リファイ動作と繰り返しながら行うことを特徴とする不
揮発性半導体記憶装置。
7. A memory cell unit is formed by connecting a plurality of electrically rewritable nonvolatile memory cells each having a charge storage region and a control gate on a semiconductor substrate, and at least a plurality of the memory cell units are arranged. A memory cell array including a block constituted by: a first cell electrically connected to one end of the memory cell unit and transmitting a potential related to a state of the nonvolatile memory cell;
And a second signal line that is electrically connected to the other end of the memory cell unit. The data erase operation for setting the threshold value of the nonvolatile memory cell to a negative value is performed in block units. A soft erase operation for gradually moving the threshold value of the nonvolatile memory cell in the negative direction is performed while repeating a verify operation. A nonvolatile semiconductor memory device wherein a soft write operation to be moved is performed while repeating a verify operation.
【請求項8】 前記ソフト消去動作は、ソフト消去用制
御電圧として所定のスタート電圧から始められ、所定の
ステップ幅で前記ソフト消去用制御電圧を増加させるス
テップアップ方式で行われるものであり、前記ソフト消
去用制御電圧のステップアップ前に挿入される前記ベリ
ファイ動作により、ブロック内のすべてのメモリセル
が、第1の判定基準値よりも小さくなったことを検出し
たときに前記ソフト消去動作を終了し、前記ソフト書き
込み動作は、ソフト書き込み用制御電圧として所定のス
タート電圧から始められ、所定のステップ幅で前記ソフ
ト書き込み用制御電圧を増加させるステップアップ方式
で行われるものであり、前記ソフト書き込み用制御電圧
のステップアップ前に挿入される前記ベリファイ動作に
より、ブロック内のすべてのメモリセルが、第2の判定
基準値よりも大きくなったことを検出したときに前記ソ
フト書き込み動作を終了させることを特徴とする請求項
7記載の不揮発性半導体記憶装置。
8. The soft erase operation is started from a predetermined start voltage as a soft erase control voltage, and is performed in a step-up manner in which the soft erase control voltage is increased with a predetermined step width. The verify operation inserted before the step-up of the soft erase control voltage terminates the soft erase operation when it is detected that all the memory cells in the block have become smaller than the first determination reference value. The soft write operation is started from a predetermined start voltage as a soft write control voltage, and is performed in a step-up manner in which the soft write control voltage is increased with a predetermined step width. The verify operation inserted before the step-up of the control voltage causes the 8. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 7, wherein said soft write operation is terminated when it is detected that all the memory cells have become larger than a second determination reference value.
【請求項9】 前記データ消去動作は、前記ソフト消去
動作を行う前に、前記不揮発性メモリセルのしきい値を
一度正の方向に移動させる書き込み動作を伴うことを特
徴とする請求項1〜8のいずれか記載の不揮発性半導体
記憶装置。
9. The data erasing operation according to claim 1, further comprising a writing operation for once moving a threshold value of the nonvolatile memory cell in a positive direction before performing the soft erasing operation. 9. The nonvolatile semiconductor memory device according to any one of items 8.
【請求項10】 前記不揮発性メモリセルは、前記第
1、第2の信号線の間で複数個直列接続されてNAND
型セルを構成し、前記データ消去後に行われるデータ書
き込み時に、前記NAND型セル内の選択されたメモリ
セルの隣のメモリセルの制御ゲートに書き込み電圧より
低い第1の電圧が印加され、前記NAND型セル内の選
択されたメモリセル以外の残りのメモリセルの制御ゲー
トに前記書き込み電圧と第1の電圧の中間の第2の電圧
が印加されることを特徴とする請求項1〜9のいずれか
記載の不揮発性半導体記憶装置。
10. A nonvolatile memory cell, comprising: a plurality of nonvolatile memory cells connected in series between the first and second signal lines;
A first voltage lower than a write voltage is applied to a control gate of a memory cell adjacent to a selected memory cell in the NAND type cell during data writing performed after the data erasing. 10. The method according to claim 1, wherein a second voltage intermediate between the write voltage and the first voltage is applied to control gates of the remaining memory cells other than the selected memory cell in the pattern cell. Or a non-volatile semiconductor storage device according to the above.
JP11037733A 1999-02-08 1999-02-16 Nonvolatile semiconductor memory Pending JP2000236031A (en)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11037733A JP2000236031A (en) 1999-02-16 1999-02-16 Nonvolatile semiconductor memory
US09/500,315 US6314026B1 (en) 1999-02-08 2000-02-08 Nonvolatile semiconductor device using local self boost technique
KR10-2000-0005755A KR100388179B1 (en) 1999-02-08 2000-02-08 Nonvolatile semiconductor memory device
TW089102374A TW530307B (en) 1999-02-08 2000-02-10 A nonvolatile semiconductor memory device
US09/953,687 US6459612B2 (en) 1999-02-08 2001-09-14 Nonvolatile semiconductor memory device
US10/114,960 US6493265B2 (en) 1999-02-08 2002-04-02 Nonvolatile semiconductor memory device
KR10-2003-0011299A KR100396306B1 (en) 1999-02-08 2003-02-24 Nonvolatile semiconductor memory device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11037733A JP2000236031A (en) 1999-02-16 1999-02-16 Nonvolatile semiconductor memory

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000236031A true JP2000236031A (en) 2000-08-29

Family

ID=12505698

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11037733A Pending JP2000236031A (en) 1999-02-08 1999-02-16 Nonvolatile semiconductor memory

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000236031A (en)

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005530362A (en) * 2002-06-19 2005-10-06 サンディスク コーポレイション Deep wordline trench for shielding cross coupling between adjacent cells for scaled NAND
JP2006351168A (en) * 2005-06-13 2006-12-28 Samsung Electronics Co Ltd Flash memory device and erasing method thereof
JP2008010076A (en) * 2006-06-29 2008-01-17 Toshiba Corp Semiconductor memory device
JP2008525933A (en) * 2004-12-23 2008-07-17 サンディスク コーポレイション NAND type EEPROM with reduced coupling effect between floating gates
JP2008536248A (en) * 2005-03-31 2008-09-04 サンディスク コーポレイション Soft programming of non-volatile memory by individually verifying subsets of memory cells and further soft programming
JP2008536247A (en) * 2005-03-31 2008-09-04 サンディスク コーポレイション Erasing non-volatile memory to verify and additionally erase individual subsets of memory cells
JP2008251149A (en) * 2007-03-29 2008-10-16 Flashsilicon Inc Self-adaptive and self-calibrated multiple-level nonvolatile memories
JP2009043390A (en) * 2007-08-08 2009-02-26 Hynix Semiconductor Inc Soft program method in non-volatile memory device
US7668019B2 (en) 2006-11-28 2010-02-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Non-volatile memory device and erasing method thereof
JP2010238360A (en) * 2010-06-25 2010-10-21 Toshiba Corp Non-volatile semiconductor memory and data erasing method thereof
JP2011141929A (en) * 2010-01-07 2011-07-21 Citizen Holdings Co Ltd Nonvolatile storage device
JP2011222081A (en) * 2010-04-09 2011-11-04 Toshiba Corp Semiconductor memory device
US8149631B2 (en) 2009-07-15 2012-04-03 Kabushiki Kaisha Toshiba Non-volatile semiconductor storage device
JP2012069200A (en) * 2010-09-22 2012-04-05 Toshiba Corp Nonvolatile semiconductor memory
US8248859B2 (en) 2007-03-30 2012-08-21 Sandisk Corporation Methods of forming and operating NAND memory with side-tunneling
US8369155B2 (en) 2007-08-08 2013-02-05 Hynix Semiconductor Inc. Operating method in a non-volatile memory device
US8446777B2 (en) 2011-04-20 2013-05-21 Kabushiki Kaisha Toshiba Non-volatile semiconductor memory device
US8976597B2 (en) 2011-02-15 2015-03-10 Kabushiki Kaisha Toshiba Electrically rewriteable nonvolatile semiconductor memory device
KR101610176B1 (en) 2013-10-30 2016-04-07 윈본드 일렉트로닉스 코포레이션 Semiconductor memory apparatus and method for erasing the same
CN108830114A (en) * 2018-05-23 2018-11-16 广东高云半导体科技股份有限公司 The data processing method and device, storage medium of nonvolatile memory

Cited By (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USRE43417E1 (en) 2002-06-19 2012-05-29 SanDisk Technologies, Inc Deep wordline trench to shield cross coupling between adjacent cells for scaled NAND
JP2005530362A (en) * 2002-06-19 2005-10-06 サンディスク コーポレイション Deep wordline trench for shielding cross coupling between adjacent cells for scaled NAND
JP4833547B2 (en) * 2002-06-19 2011-12-07 サンディスク コーポレイション Deep wordline trench for shielding cross coupling between adjacent cells for scaled NAND
JP2008525933A (en) * 2004-12-23 2008-07-17 サンディスク コーポレイション NAND type EEPROM with reduced coupling effect between floating gates
JP4796126B2 (en) * 2005-03-31 2011-10-19 サンディスク コーポレイション Soft programming of non-volatile memory by individually verifying and further soft programming a subset of memory cells
JP2008536248A (en) * 2005-03-31 2008-09-04 サンディスク コーポレイション Soft programming of non-volatile memory by individually verifying subsets of memory cells and further soft programming
JP2008536247A (en) * 2005-03-31 2008-09-04 サンディスク コーポレイション Erasing non-volatile memory to verify and additionally erase individual subsets of memory cells
JP4796125B2 (en) * 2005-03-31 2011-10-19 サンディスク コーポレイション Erasing non-volatile memory to verify and additionally erase individual subsets of memory cells
JP2006351168A (en) * 2005-06-13 2006-12-28 Samsung Electronics Co Ltd Flash memory device and erasing method thereof
JP2008010076A (en) * 2006-06-29 2008-01-17 Toshiba Corp Semiconductor memory device
US7668019B2 (en) 2006-11-28 2010-02-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Non-volatile memory device and erasing method thereof
JP2008251149A (en) * 2007-03-29 2008-10-16 Flashsilicon Inc Self-adaptive and self-calibrated multiple-level nonvolatile memories
US8248859B2 (en) 2007-03-30 2012-08-21 Sandisk Corporation Methods of forming and operating NAND memory with side-tunneling
JP2009043390A (en) * 2007-08-08 2009-02-26 Hynix Semiconductor Inc Soft program method in non-volatile memory device
US8743621B2 (en) 2007-08-08 2014-06-03 SK Hynix Inc. Operating method in a non-volatile memory device
US8369155B2 (en) 2007-08-08 2013-02-05 Hynix Semiconductor Inc. Operating method in a non-volatile memory device
US8149631B2 (en) 2009-07-15 2012-04-03 Kabushiki Kaisha Toshiba Non-volatile semiconductor storage device
US8767478B2 (en) 2009-07-15 2014-07-01 Kabushiki Kaisha Toshiba Non-volatile semiconductor storage device
US9928915B2 (en) 2009-07-15 2018-03-27 Toshiba Memory Corporation Non-volatile semiconductor storage device
US8531891B2 (en) 2009-07-15 2013-09-10 Kabushiki Kaisha Toshiba Non-volatile semiconductor storage device
US9508442B2 (en) 2009-07-15 2016-11-29 Kabushiki Kaisha Toshiba Non-volatile semiconductor storage device
US9263140B2 (en) 2009-07-15 2016-02-16 Kabushiki Kaisha Toshiba Non-volatile semiconductor storage device
JP2011141929A (en) * 2010-01-07 2011-07-21 Citizen Holdings Co Ltd Nonvolatile storage device
JP2011222081A (en) * 2010-04-09 2011-11-04 Toshiba Corp Semiconductor memory device
JP2010238360A (en) * 2010-06-25 2010-10-21 Toshiba Corp Non-volatile semiconductor memory and data erasing method thereof
JP2012069200A (en) * 2010-09-22 2012-04-05 Toshiba Corp Nonvolatile semiconductor memory
US8593872B2 (en) 2010-09-22 2013-11-26 Kabushiki Kaisha Toshiba Nonvolatile semiconductor memory device capable of speeding up data write
US8976597B2 (en) 2011-02-15 2015-03-10 Kabushiki Kaisha Toshiba Electrically rewriteable nonvolatile semiconductor memory device
US8767477B2 (en) 2011-04-20 2014-07-01 Kabushiki Kaisha Toshiba Non-volatile semiconductor memory device
US8446777B2 (en) 2011-04-20 2013-05-21 Kabushiki Kaisha Toshiba Non-volatile semiconductor memory device
KR101610176B1 (en) 2013-10-30 2016-04-07 윈본드 일렉트로닉스 코포레이션 Semiconductor memory apparatus and method for erasing the same
CN108830114A (en) * 2018-05-23 2018-11-16 广东高云半导体科技股份有限公司 The data processing method and device, storage medium of nonvolatile memory

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10431311B2 (en) Semiconductor memory device
US6418058B1 (en) Nonvolatile semiconductor memory device
US7263000B2 (en) NAND type memory with dummy cells adjacent to select transistors being biased at different voltage during data erase
JP4427361B2 (en) Nonvolatile semiconductor memory
US6574147B2 (en) Electrically erasable and programmable nonvolatile semiconductor memory with automatic write-verify controller
US7778084B2 (en) Non-volatile memory devices and operating methods thereof
US7251161B2 (en) Semiconductor device and method of controlling said semiconductor device
JP2000236031A (en) Nonvolatile semiconductor memory
KR100960352B1 (en) Method of erasing a flashing memory using a pre-reasing step
US20090059670A1 (en) Nonvolatile semiconductor memory device
JP2007520850A (en) Automatic boosting system for flash memory cells
US7522452B2 (en) Non-volatile semiconductor storage device
JP2002025280A (en) Erasing method in non-volatile semiconductor memory
US7286398B2 (en) Semiconductor device and method of controlling said semiconductor device
JP2007305204A (en) Nonvolatile semiconductor memory device
JP2010027165A (en) Nonvolatile semiconductor storage device and its data writing method
JPH1186571A (en) Nonvolatile semiconductor storage device and its data writing method
JP2001093287A (en) Nonvolatile semiconductor memory
JP2001084788A (en) Nonvolatile semiconductor memory
JP2000268585A (en) Non-volatile semiconductor memory, and its erasing verifying method
KR20070036043A (en) Semiconductor device and program method
KR20070086721A (en) Semiconductor device and semiconductor device control method