JP2004158053A - Nonvolatile semiconductor storage device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般に不揮発性半導体記憶装置に関し、詳しくはプログラム電圧を最適化する機能を有する不揮発性半導体記憶装置に関する。
【従来の技術】
不揮発性半導体記憶装置においては、プログラム動作時にワード線に高電圧(プログラム電圧)を印加してフローティングゲートに電荷を注入する。不揮発性半導体記憶装置のメモリセルにおいては、プロセス条件の違いにより酸化膜の厚さにバラツキがあり、ワード線に印加する電圧が一定であっても製品毎に書き込み効率が異なってしまう。従って、プログラム動作時に最適なプログラム電圧もまた製品毎に異なることになる。
【0002】
このような最適なプログラム電圧のバラツキを補正するために、従来、データ記憶用のメモリセルアレイとは別に不揮発性のメモリ領域を設け、この領域に最適なプログラム電圧等のコード情報を格納しておく。プログラム動作時には、このメモリ領域から最適なプログラム電圧のコード情報を読み出して、このコード情報に基づいてプログラム動作を実行する。このコード情報は、不揮発性半導体記憶装置の製品出荷時に製造業者側でメモリ書き込み速度のテストを実行し、このテスト結果に応じて最適なプログラム電圧の情報を書き込んでおく。
【0003】
従来技術としては、記憶素子に対する書込み、消去電圧を、対象となる記憶素子の特性(イニシャルしきい値)に応じて補正するフラッシュメモリがある(特許文献1)。
【0004】
【特許文献1】
特開2000−123584
【発明が解決しようとする課題】
上記の構成では、製品毎の最適なプログラム電圧のバラツキを補正することは可能であるが、1つの製品内でのバラツキを補正することは出来ない。現実には不揮発性半導体記憶装置の1つの製品においても、メモリセルの位置により酸化膜の厚さ等に若干の差があり、ワード線毎に最適なプログラム電圧は異なることになる。しかし上記のように製品毎にしか補正が出来ない構成では、最も条件が悪いワード線に対して確実にプログラム可能なプログラム電圧を採用するしかなく、プログラム動作の効率が悪いという欠点がある。
【0005】
以上を鑑みて、本発明は、ワード線毎に最適なプログラム電圧を設定可能な不揮発性半導体記憶装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
本発明による不揮発性半導体記憶装置は、縦横に配列されるメモリセルと、該メモリセルの各列に接続される複数のワード線と、該複数のワード線の選択されたワード線に接続される全メモリセルのうち一部のメモリセルから読み出したデータに基づいて該選択されたワード線に対するプログラム電圧を決定する制御回路を含むことを特徴とする。
【0006】
上記不揮発性半導体記憶装置においては、読み書き対象のデータを格納するメモリセルとワード線を共有するようにプログラム電圧補正コードを格納するメモリセルを設けることで、ワード線毎にプログラム電圧補正コードを指定することができる。従って、選択されたワード線から最適なプログラム電圧補正コードを読み出し、補正コードに基づいてプログラム電圧を設定することで、各ワード線の特性に応じた効率的なプログラム動作が可能になる。
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施例を添付の図面を用いて詳細に説明する。
【0007】
図1は、本発明による不揮発性半導体記憶装置のコア回路の一実施例を示す図である。
【0008】
図1はNAND型のコア回路を示し、複数のメモリセルトランジスタ11が縦横に配置される。複数個のメモリセルトランジスタ11が直列に接続され、n本のビット線BL0乃至BLn−1が、メモリセルトランジスタ直列接続のドレイン側に接続される。またグランド電位VSSが、メモリセルトランジスタ直列接続のソース側に接続される。
【0009】
複数のワード線WL0乃至WLnのうちで読み出しローアドレスに対応するワード線が選択活性化されると、そのワード線に接続されるメモリセルトランジスタ11は、格納するデータ内容に応じて導通又は非導通状態となる。この導通又は非導通の状態に応じてビット線BL0乃至BLn−1に電流が流れ、この電流を検出することでデータ判定が行われる。
【0010】
本発明による不揮発性半導体記憶装置においては、読み書きデータ格納用のメモリセルトランジスタ11とワード線を共有するように、最適プログラム電圧格納用のメモリセルトランジスタ12が設けられる。ビット線BLV0、BLV1、・・・がメモリセルトランジスタ12に対して設けられており、このビット線BLV0、BLV1、・・・を介してメモリセルトランジスタ12に対するデータの読み書きが実行される。例えば、メモリセルトランジスタ12を各ワード線に対して5つ設けることで、ワード線毎に5ビットのプログラム電圧補正コードを記憶することが可能になる。ワード線毎に記憶するプログラム電圧補正コードのビット数は、必要に応じて任意の数であってよい。
【0011】
ここでビット線BL0乃至BLn−1は、不揮発性半導体記憶装置外部から供給されるコラムアドレスに応じて選択対象となるビット線であり、それに対してビット線BLV0、BLV1、・・・は、外部から供給されるコラムアドレスに応じて選択対象となるビット線ではない。
【0012】
図2は、本発明による不揮発性半導体記憶装置のメモリセルのウェル構造を示す図である。
【0013】
図2に示されるように、基板21にN−ウェル22を形成する。このN−ウェル22内に、通常の読み書きデータ格納用のメモリセルを形成するためのP−ウェル23を形成すると共に、プログラム電圧補正コード格納用のメモリセルを形成するためのP−ウェル24−1及び24−2を形成する。図2の例においては、ワード線毎に2つのメモリセルトランジスタ12を設け、2ビットのプログラム電圧補正コードを格納する構成となっており、P−ウェル24−1及び24−2がこれら2つのビットに対応する。
【0014】
P−ウェル23には、通常の読み書きデータ格納用のメモリセルに対応するソース/ドレイン領域25が設けられる。また同様に、P−ウェル24−1及び24−2には、プログラム電圧補正コード格納用のメモリセルに対応するソース/ドレイン領域26が設けられる。ソース/ドレイン領域25の上には、図5のビット線BL0乃至BLn−1に対応するビット線28が形成され、ソース/ドレイン領域26の上には、図5のビット線BLV0及びBLV1に対応するビット線29が形成される。更にこれらのビット線の上層に、ワード線27が配設される。
【0015】
図2の例においては、プログラム電圧補正コード格納用のメモリセルに対応するウェル24−1及び24−2を、通常の読み書きデータ格納用のメモリセルに対応するウェル23と分離している。これは、出荷時にテストされ書き込まれたプログラム電圧の最適な補正コードが、不揮発性半導体記憶装置をユーザが使用するときに、消去或いは再書込みされないようにするためである。プログラム電圧補正コード格納用のメモリセルに対する補正コードの書き込み又は消去は、製造業者が利用可能なテストモードにおいてのみ実行することができる。
【0016】
図3は、本発明による不揮発性半導体記憶装置の構成の一例を示すブロック図である。
【0017】
図3の不揮発性半導体記憶装置30は、コントロール回路31、コマンドレジスタ32、I/Oコントロール回路33、アドレスレジスタ34、ステータスレジスタ35、メモリセルアレイ36、ローアドレスデコーダ37、ローアドレスバッファ38、コラムデコーダ39、データレジスタ40、センスアンプ41、コラムアドレスバッファ42、高電圧発生回路43、及びロジックコントロール44を含む。
【0018】
ロジックコントロール44は、チップイネーブル、コマンドラッチイネーブル、アドレスラッチイネーブル、ライトイネーブル、リードイネーブル、ライトプロテクト、スペアエリアイネーブル等の制御信号を不揮発性半導体記憶装置の外部から受け取り、これらの制御信号に基づいてロジックコントロール信号をコントロール回路31に供給する。
【0019】
I/Oコントロール回路33は、アドレス信号、データ信号、及びコマンド信号を含む入出力信号を外部とやり取りする。I/Oコントロール回路33は、アドレス信号、データ信号、コマンド信号を外部から受け取り、アドレス信号をアドレスレジスタ34に、データ信号をデータレジスタ40に、コマンド信号をコマンドレジスタ32に供給する。アドレスレジスタ34は、ローアドレスをローアドレスバッファ38に供給し、コラムアドレスをコラムアドレスバッファ42に供給する。
【0020】
コントロール回路31は、ロジックコントロール44からのロジックコントロール信号を受け取ると共に、コマンドレジスタ32からコマンドを受け取り、これらのロジックコントロール信号及びコマンドに基づいてステートマシンとして動作し、不揮発性半導体記憶装置30の各部の動作を制御する。
【0021】
コントロール回路31は、アドレスレジスタ34の指示するメモリセルアレイ36のアドレスからデータを読み出すために、メモリセルアレイ36、ローアドレスデコーダ37、コラムデコーダ39等を制御する。またコントロール回路31は、メモリセルアレイ36の書き込みアドレスにデータを書き込むために、メモリセルアレイ36、ローアドレスデコーダ37、コラムデコーダ39等を制御する。またコントロール回路31は、メモリセルアレイ36の指定された領域を所定単位で一括消去するために、メモリセルアレイ36、ローアドレスデコーダ37、コラムデコーダ39等を制御する。
【0022】
メモリセルアレイ36はメモリセルトランジスタの配列、ワード線、ビット線等を含み、各メモリセルトランジスタにデータを記憶する。本発明においてメモリセルアレイ36は、通常の読み書きデータを格納するメモリセルアレイ36aと、プログラム電圧の補正コードを格納するメモリセルアレイ36bとを含み、メモリセルセルアレイ36a及び36bでワード線を共有する構造となっている。メモリセルセルアレイ36a及び36bは、連続した一体構造のアレイであってもよい。データ読み出し時には、活性化ワード線で指定されるメモリセルからのデータが、ビット線に読み出される。プログラム或いはイレーズ時には、ワード線及びビット線をそれぞれの動作に応じた適当な電位に設定することで、メモリセルに対する電荷注入或いは電荷抜き取りの動作を実行する。なお読み出し/書き込み等のアクセス時にメモリセルアレイ36aのビット線を選択する動作は、不揮発性半導体記憶装置30外部から供給されるコラムアドレスに応じて行われる。
【0023】
センスアンプ41はコントロール回路31の制御の下で動作し、ローアドレスデコーダ37及びコラムデコーダ39による指定に応じてメモリセルアレイ36から供給されるデータの電流を、基準電流と比較することでデータが0であるか1であるかの判定を行う。この判定結果は読み出しデータとしてデータレジスタ40に格納され、更にデータレジスタ40からI/Oコントロール回路33に供給される。
【0024】
またプログラム動作及びイレーズ動作に伴うベリファイ動作は、ローアドレスデコーダ37及びコラムデコーダ39による指定に応じてメモリセルアレイ36から供給されるデータの電流を、プログラムベリファイ用及びイレーズベリファイ用の基準電流と比較することで行われる。プログラム動作においては、データレジスタ40に書き込みデータが格納され、このデータに基づいてメモリセルアレイ36のワード線及びビット線を適当な電位に設定することで、メモリセルに対する電荷注入を実行する。
【0025】
ステータスレジスタ35は、不揮発性半導体記憶装置30の動作に関するステータス情報を格納するレジスタであり、このレジスタ内容をI/Oコントロール回路33を介して外部から読み出すことで、デバイスがレディ状態であるか、書込み保護モードであるか、又はプログラム/消去動作中かを判断することが出来る。高電圧発生回路43は、プログラム動作及びイレーズ動作に用いられる高電位を発生する回路である。
【0026】
本発明において、メモリセルアレイ36bには、製品出荷時に決定される補正コードが書き込まれている。プログラム動作を実行する際には、このメモリセルアレイ36bからプログラム対象のローアドレス(ワード線)に対応する補正コードを読み出し、センスアンプ41及びデータレジスタ40を介して、コントロール回路31に供給する。この際、メモリセルアレイ36aではなくメモリセルアレイ36bからデータを読み出すためのデータ選択動作は、不揮発性半導体記憶装置30外部から供給されるコラムアドレスとは無関係に行われる。
【0027】
コントロール回路31は、補正コードをデコードしてプログラム対象のローアドレス(ワード線)に最適なプログラム電圧を決定し、このプログラム電圧を生成するように高電圧回路43を制御する。高電圧回路43の生成するプログラム電圧が該当するワード線に印加され、このワード線に対応するメモリセルについてのプログラム動作を実行する。
【0028】
図4は、本発明によるプログラム動作を示すフローチャートである。プログラム動作の制御は、図3のコントロール回路31によって行われる。
【0029】
ステップST1において、メモリセルアレイ36bのプログラム対象のローアドレス(ワード線)から、プログラム電圧の補正コードを読み出す。読み出された補正コードは、センスアンプ41及びデータレジスタ40を介して、コントロール回路31に供給される。
【0030】
ステップST2において、読み出された補正コードをデコードし、この結果に基づいてプログラム電圧PVPPを設定する。
【0031】
ステップST3において、プログラムベリファイ動作を実行する。即ち、プログラム対象のメモリセルからデータを読み出して、プログラム状態(書き込み状態)にあるか否かを判断する。
【0032】
ステップST4において、プログラムベリファイをパスしたか否かを判断する。書き込み対象メモリセルが既にプログラムされている状態にありプログラムベリファイをパスしたときは、プログラム処理を終了する。書き込み対象メモリセルがプログラム状態になくプログラムベリファイにフェイルしたときは、ステップST5に進む。
【0033】
ステップST5において、補正コードに基づいてプログラム電圧PVPPを設定する。
【0034】
ステップST6において、プログラム動作を実行する。即ち、ワード線電位、ビット線電位、及びソース線電位を所定の書き込み電位に設定し、書き込み対象のメモリセルのフローティングゲートに電荷を注入する。この際、ワード線に印加される電圧は、補正コードに基づいて設定されたプログラム電圧PVPPであり、ワード線毎に最適な電圧値となっている。
【0035】
ステップST7において、プログラムベリファイ動作を実行する。即ち、プログラム対象のメモリセルからデータを読み出して、プログラム状態(書き込み状態)にあるか否かを判断する。
【0036】
ステップST8において、プログラムベリファイをパスしたか否かを判断する。書き込み対象メモリセルがプログラムされている状態にありプログラムベリファイをパスしたときは、プログラム処理を終了する。書き込み対象メモリセルがプログラム状態になくプログラムベリファイにフェイルしたときは、ステップST9に進む。
【0037】
ステップST9において、補正コードNを1だけ増加する。これによりプログラム電圧を一段階高い電圧に設定することになる。即ち、あるプログラム電圧でプログラム動作を実行しても書き込みが出来なかった場合には、プログラム動作を再度実行するに際して、プログラム電圧を一段階高い電圧に設定しておく。
【0038】
その後ステップST5に戻り、増加された補正コードに基づくプログラム電圧PVPPを設定し、ステップST6においてこのプログラム電圧に基づくプログラム動作を実行し、更にプログラムベリファイにより状態判定をする。書き込み対象メモリセルがプログラム状態になるまでこの動作を繰り返し、書き込み対象メモリセルがプログラム状態になると、ステップST8の判断がYESとなりプログラム動作を終了する。
【0039】
図5は、本発明による不揮発性半導体記憶装置のコア回路の別の実施例を示す図である。図1のコア回路の実施例においてはNAND型のメモリセルアレイを示したが、図5に示されるように、本発明はNOR型のメモリセルアレイにも適用することが出来る。
【0040】
図5の構成はメモリセルアレイ及びその周辺の回路を示し、縦横に配列される複数のメモリセルトランジスタ51、最適プログラム電圧の補正コードを格納する複数のメモリセルトランジスタ52、ビット線BL0乃至BLn、ビット線BLV、ワード線WL0乃至WLn、複数のYゲートトランジスタ53、セクタデコーダ54−1及び54−2、ローデコーダ55、コラムデコーダ56、ソーススイッチ57、及びセクタ選択用の複数のトランジスタ58を含む。
【0041】
セクタデコーダ54−1及び54−2は、選択セクタに対応するトランジスタ58を導通させ、対応ビット線を駆動可能状態にする。ローデコーダ55は、選択ローアドレスのワード線を選択活性化し、対応するメモリセルに対する読み出し、書き込み、及び消去動作を可能にする。コラムデコーダ56は、選択コラムアドレスに対応するYゲートトランジスタ53を選択的に導通させることで、ビット線を図示しないセンスアンプ(図3のセンスアンプ41に対応)に接続する。ソーススイッチ57は、メモリセルトランジスタ51及び52のソース電位を、読み出し時、プログラム(書き込み)時、及びイレーズ(消去)時に所定の電位に設定するための回路である。
【0042】
図5の例では、最適プログラム電圧の補正コードを格納する複数のメモリセルトランジスタ52が2列配置けられており、それに対応して2本のビット線BLVが設けられている。即ち、ワード線WL0乃至WLnの各々に対して、2ビットのプログラム電圧補正コードを格納する構成となっている。このビット数は2に限られず、必要に応じて任意の数であってよい。
【0043】
ここでビット線BL0乃至BLnは、不揮発性半導体記憶装置外部から供給されるコラムアドレスに応じて選択対象となるビット線であり、それに対してビット線BLVは、外部から供給されるコラムアドレスに応じて選択対象となるビット線ではない。
【0044】
以上説明したように、本発明による不揮発性半導体記憶装置は、読み書き対象のデータを格納するメモリセルアレイに並列してプログラム電圧補正コードを格納するメモリセルアレイを設け、両アレイでワード線を共有することで、ワード線毎に最適なプログラム電圧補正コードを設定可能な構成となっている。この構成は、実施例として示したように、NOR型のメモリセルアレイであってもNAND型のメモリセルアレイであっても適用可能であり、基本的にメモリセルアレイの構造によって限定されるものではない。
【0045】
また図2において、読み書き対象のデータを格納するメモリセルとプログラム電圧補正コードを格納するメモリセルとは、異なるウェルに形成される構造を示したが、必ずしもこれに限られるものではなく同一のウェルに形成する形態としてもよい。読み書き対象のデータを格納するメモリセルアレイとプログラム電圧補正コードを格納するメモリセルアレイとは、連続して一体となっている1つのメモリセルアレイであってよい。
【0046】
以上、本発明を実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の範囲内で様々な変形が可能である。
【発明の効果】
上記説明した不揮発性半導体記憶装置においては、読み書き対象のデータを格納するメモリセルとワード線を共有するようにプログラム電圧補正コードを格納するメモリセルを設けることで、ワード線毎にプログラム電圧補正コードを指定することができる。
【0047】
従って、選択されたワード線から最適なプログラム電圧補正コードを読み出し、補正コードに基づいてプログラム電圧を設定することで、各ワード線の特性に応じた効率的なプログラム動作が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による不揮発性半導体記憶装置のコア回路の一実施例を示す図である。
【図2】本発明による不揮発性半導体記憶装置のメモリセルのウェル構造を示す図である。
【図3】本発明による不揮発性半導体記憶装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図4】本発明によるプログラム動作を示すフローチャートである。
【図5】本発明による不揮発性半導体記憶装置のコア回路の別の実施例を示す図である。
【符号の説明】
11 読み書きデータ格納用メモリセルトランジスタ
12 プログラム電圧補正コード格納用メモリセルトランジスタ
30 不揮発性半導体記憶装置
31 コントロール回路
32 コマンドレジスタ
33 I/Oコントロール回路
34 アドレスレジスタ
35 ステータスレジスタ
36 メモリセルアレイ
37 ローアドレスデコーダ
38 ローアドレスバッファ
39 コラムデコーダ
40 データレジスタ
41 センスアンプ
42 コラムアドレスバッファ
43 高電圧発生回路
44 ロジックコントロール[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention generally relates to a nonvolatile semiconductor memory device, and more particularly, to a nonvolatile semiconductor memory device having a function of optimizing a program voltage.
[Prior art]
In a nonvolatile semiconductor memory device, a high voltage (program voltage) is applied to a word line during a program operation to inject electric charge into a floating gate. In a memory cell of a nonvolatile semiconductor memory device, the thickness of an oxide film varies due to a difference in process conditions, and the writing efficiency differs for each product even when a voltage applied to a word line is constant. Therefore, the optimum program voltage during the program operation also differs for each product.
[0002]
Conventionally, in order to correct such variations in the optimum program voltage, a nonvolatile memory area is provided separately from the memory cell array for storing data, and code information such as the optimum program voltage is stored in this area. . During a program operation, code information of an optimal program voltage is read from the memory area, and a program operation is executed based on the code information. For this code information, a test of the memory writing speed is executed on the manufacturer side at the time of shipping the nonvolatile semiconductor memory device, and information of an optimum program voltage is written in accordance with the test result.
[0003]
As a conventional technique, there is a flash memory that corrects a write / erase voltage for a storage element in accordance with a characteristic (initial threshold) of a target storage element (Patent Document 1).
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-2000-123584
[Problems to be solved by the invention]
With the above configuration, it is possible to correct the variation of the optimum program voltage for each product, but it is not possible to correct the variation within one product. Actually, even in one product of the nonvolatile semiconductor memory device, there is a slight difference in the thickness of the oxide film or the like depending on the position of the memory cell, and the optimum program voltage differs for each word line. However, in the configuration in which correction can be performed only for each product as described above, there is no other choice but to use a program voltage that can be reliably programmed for a word line with the worst condition, and there is a disadvantage that the efficiency of the program operation is low.
[0005]
In view of the above, an object of the present invention is to provide a nonvolatile semiconductor memory device capable of setting an optimum program voltage for each word line.
[Means for Solving the Problems]
A nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention is connected to memory cells arranged vertically and horizontally, a plurality of word lines connected to each column of the memory cells, and a selected word line of the plurality of word lines. And a control circuit for determining a program voltage for the selected word line based on data read from some of the memory cells.
[0006]
In the nonvolatile semiconductor memory device, by providing a memory cell for storing a program voltage correction code so as to share a word line with a memory cell for storing data to be read / written, a program voltage correction code is designated for each word line. can do. Therefore, by reading out the optimum program voltage correction code from the selected word line and setting the program voltage based on the correction code, an efficient program operation according to the characteristics of each word line can be performed.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0007]
FIG. 1 is a diagram showing one embodiment of a core circuit of a nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention.
[0008]
FIG. 1 shows a NAND type core circuit in which a plurality of
[0009]
When a word line corresponding to a read row address among a plurality of word lines WL0 to WLn is selectively activated, the
[0010]
In the nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention, a
[0011]
Here, the bit lines BL0 to BLn-1 are bit lines to be selected according to a column address supplied from outside the nonvolatile semiconductor memory device, whereas bit lines BLV0, BLV1,. It is not a bit line to be selected according to the column address supplied from.
[0012]
FIG. 2 is a diagram showing a well structure of a memory cell of the nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention.
[0013]
As shown in FIG. 2, an N-
[0014]
In the P-
[0015]
In the example of FIG. 2, wells 24-1 and 24-2 corresponding to a memory cell for storing a program voltage correction code are separated from
[0016]
FIG. 3 is a block diagram showing an example of the configuration of the nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention.
[0017]
3 includes a
[0018]
The
[0019]
The I /
[0020]
The
[0021]
The
[0022]
The
[0023]
The
[0024]
In the verify operation accompanying the program operation and the erase operation, the data current supplied from the
[0025]
The
[0026]
In the present invention, a correction code determined at the time of product shipment is written in the
[0027]
The
[0028]
FIG. 4 is a flowchart showing a program operation according to the present invention. The control of the program operation is performed by the
[0029]
In step ST1, a program voltage correction code is read from a row address (word line) to be programmed in the
[0030]
In step ST2, the read correction code is decoded, and the program voltage PVPP is set based on the result.
[0031]
In step ST3, a program verify operation is performed. That is, data is read from a memory cell to be programmed, and it is determined whether or not the memory cell is in a programmed state (written state).
[0032]
In step ST4, it is determined whether or not the program verify has passed. If the memory cell to be written is already programmed and the program verify is passed, the program processing ends. If the write-target memory cell is not in the program state and fails the program verify, the process proceeds to step ST5.
[0033]
In step ST5, the program voltage PVPP is set based on the correction code.
[0034]
In step ST6, a program operation is performed. That is, the word line potential, the bit line potential, and the source line potential are set to predetermined write potentials, and charges are injected into the floating gate of the memory cell to be written. At this time, the voltage applied to the word line is the program voltage PVPP set based on the correction code, and has an optimum voltage value for each word line.
[0035]
In step ST7, a program verify operation is performed. That is, data is read from a memory cell to be programmed, and it is determined whether or not the memory cell is in a programmed state (written state).
[0036]
In step ST8, it is determined whether or not the program verification has passed. When the write-target memory cell is in a programmed state and the program verify is passed, the program processing ends. If the write target memory cell is not in the program state and fails the program verify, the process proceeds to step ST9.
[0037]
In step ST9, the correction code N is increased by one. As a result, the program voltage is set to a voltage one step higher. That is, if writing cannot be performed even when the program operation is performed at a certain program voltage, the program voltage is set to one step higher when the program operation is performed again.
[0038]
Thereafter, returning to step ST5, a program voltage PVPP based on the increased correction code is set, a program operation based on the program voltage is executed in step ST6, and a state determination is made by program verification. This operation is repeated until the memory cell to be written is in the programmed state. When the memory cell to be written is in the programmed state, the determination in step ST8 is YES and the program operation ends.
[0039]
FIG. 5 is a diagram showing another embodiment of the core circuit of the nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention. Although the NAND type memory cell array is shown in the embodiment of the core circuit in FIG. 1, as shown in FIG. 5, the present invention can be applied to a NOR type memory cell array.
[0040]
The configuration of FIG. 5 shows a memory cell array and its peripheral circuits, a plurality of
[0041]
Sector decoders 54-1 and 54-2
[0042]
In the example of FIG. 5, a plurality of
[0043]
Here, the bit lines BL0 to BLn are bit lines to be selected in accordance with a column address supplied from outside the nonvolatile semiconductor memory device, whereas the bit line BLV is in response to a column address supplied from outside. It is not a bit line to be selected.
[0044]
As described above, in the nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention, a memory cell array for storing a program voltage correction code is provided in parallel with a memory cell array for storing data to be read / written, and both arrays share a word line. Thus, an optimum program voltage correction code can be set for each word line. This configuration can be applied to either a NOR type memory cell array or a NAND type memory cell array as shown in the embodiment, and is not basically limited by the structure of the memory cell array.
[0045]
In FIG. 2, the memory cells storing the data to be read / written and the memory cells storing the program voltage correction code have a structure formed in different wells. However, the present invention is not limited to this. It is good also as the form formed in. The memory cell array storing the data to be read / written and the memory cell array storing the program voltage correction code may be one memory cell array that is continuously integrated.
[0046]
As described above, the present invention has been described based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims.
【The invention's effect】
In the above-described nonvolatile semiconductor memory device, by providing a memory cell storing a program voltage correction code so as to share a word line with a memory cell storing data to be read / written, a program voltage correction code is provided for each word line. Can be specified.
[0047]
Therefore, by reading out the optimum program voltage correction code from the selected word line and setting the program voltage based on the correction code, an efficient program operation according to the characteristics of each word line can be performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing one embodiment of a core circuit of a nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a well structure of a memory cell of a nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing an example of a configuration of a nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention.
FIG. 4 is a flowchart showing a program operation according to the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing another embodiment of the core circuit of the nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention.
[Explanation of symbols]
11 Memory cell transistor for storing read /
Claims (9)
該メモリセルの各列に接続される複数のワード線と、
該複数のワード線の選択されたワード線に接続される全メモリセルのうち一部のメモリセルから読み出したデータに基づいて該選択されたワード線に対するプログラム電圧を決定する制御回路
を含むことを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。Memory cells arranged vertically and horizontally,
A plurality of word lines connected to each column of the memory cells;
A control circuit that determines a program voltage for the selected word line based on data read from some of the memory cells connected to the selected word line of the plurality of word lines. A nonvolatile semiconductor memory device characterized by the above-mentioned.
該一部のメモリセルが形成される第2のウェル
を含み、該第1のウェルと第2のウェルとは分離されていることを特徴とする請求項1記載の不揮発性半導体記憶装置。A first well in which a memory cell other than the part of the memory cells is formed,
2. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 1, further comprising a second well in which the part of the memory cells is formed, wherein the first well and the second well are separated.
該一部のメモリセルに接続される第2のビット線
を更に含み、該第1のビット線は該不揮発性半導体記憶装置の外部から供給されるコラムアドレスに応じて選択されるビット線であり、該第2のビット線は該コラムアドレスとは無関係に選択されるビッド線であることを特徴とする請求項1記載の不揮発性半導体記憶装置。A first bit line connected to a memory cell that is not the one of the memory cells of the all memory cells;
The nonvolatile memory device further includes a second bit line connected to the some memory cells, wherein the first bit line is a bit line selected according to a column address supplied from outside the nonvolatile semiconductor memory device. 2. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 1, wherein said second bit line is a bit line selected independently of said column address.
該ワード線に接続される第1のメモリセルと、
該ワード線に接続され該第1のメモリセルに対するプログラム電圧補正コードを格納する第2のメモリセル
を含むことを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。A word line,
A first memory cell connected to the word line;
A nonvolatile semiconductor memory device comprising a second memory cell connected to the word line and storing a program voltage correction code for the first memory cell.
該第2のメモリセルが形成される第2のウェル
を含み、該第1のウェルと第2のウェルとは分離されていることを特徴とする請求項6記載の不揮発性半導体記憶装置。A first well in which the first memory cell is formed;
7. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 6, further comprising a second well in which said second memory cell is formed, wherein said first well and said second well are separated.
該第2のメモリセルに接続される第2のビット線
を更に含み、該第1のビット線は該不揮発性半導体記憶装置の外部から供給されるコラムアドレスに応じて選択されるビット線であり、該第2のビット線は該コラムアドレスとは無関係に選択されるビッド線であることを特徴とする請求項6記載の不揮発性半導体記憶装置。A first bit line connected to the first memory cell;
The nonvolatile memory device further includes a second bit line connected to the second memory cell, wherein the first bit line is a bit line selected according to a column address supplied from outside the nonvolatile semiconductor memory device. 7. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 6, wherein said second bit line is a bit line selected independently of said column address.
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