JP3558316B2 - Nonvolatile semiconductor memory device and erroneous write prevention method - Google Patents

Nonvolatile semiconductor memory device and erroneous write prevention method Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
不揮発性半導体記憶装置に関するもので、特に、その書き込みベリファイに使用されるのもである。
【0002】
【従来の技術】
従来の不揮発性半導体記憶装置の書き込み・ベリファイ動作を図を参照しながら詳細に説明する。
まず初めに、図8に不揮発性半導体記憶装置の概略図を示した。ただし、この図では説明に必要な構成しか示していない。図8に示されるように、当該不揮発性半導体記憶装置は、メモリセルブロック992、メモリセルアレー、ビット線BL1〜BLn、ワード線WL1〜WLm、センスラッチ回路995、ベリファイ信号線LSEN1及びLSEN2、ベリファイ検知回路、論理回路996から構成される。
【0003】
また、メモリセルアレーに含まれる多数のメモリセルブロック992は、ワード線Wlj(jは1〜n)及びビット線BLk(kは1〜m)に接続される。また、それぞれのビット線BLkはセンス・ラッチ回路995を介して、ベリファイ信号線LSEN1またはLSEN2に接続されており、このベリファイ信号線LSEN1とLSEN2は論理回路996に接続される。
【0004】
また、図9に、図8に示した不揮発性半導体記憶装置の概略図におけるビット線BL2及びBL3部分の詳細図を示した。図に示されるように、センス・ラッチ回路995は逆並列接続され二つのインバータと、トランジスタML1〜8から構成される。
【0005】
また、ノードN1は、トランジスタML1のゲート端子に、トランジスタML7を介して入出力線I/O線に、トランジスタML3及びML4を介して電源電圧VDDに接続される。また、ノードN2はトランジスタML6を介してビット線BL2に、トランジスタML8を介して入出力線I/Oにそれぞれ接続される。また、ビット線BL2は、このビット線BL2を3V程度のプリチャージ電位にプリチャージする為のトランジスタML9の電流経路の一端に接続される。トランジスタML3のゲート端子は、ビット線BL2に接続され、ベリファイ動作時においてビット線BL2の電位の変化を感知する為のものである。また、トランジスタML7及びML8は、メモリセルから読み出されたデータを入出力線I/Oに出力する為、またはメモリセルに書き込むデータを入出力線I/Oから取り込む為のもので、制御信号CSLにより制御される。また、ビット線BL2はトランジスタML6が接続されており、ビット線BL2と二つのインバータからなるラッチ部分997とを接続したり、分離したりする為のものである。また、他のセンス・ラッチ回路995の構成は上記の構成と全く同様である。
【0006】
次に、図10に示したメモリセルブロック992の部分の詳細図を示した。また、ここでは、メモリセルが8個の場合のNAND型メモリセルを例に取って説明する。
【0007】
図に示されるように、メモリセルブロック992は、8個のメモリセルMC11〜MC18の電流経路が直列に接続されて構成され、それらの一端が選択トランジスタSGD1を介してビット線1に、他端は選択トランジスタSGS1を介して電源電圧VSにそれぞれ接続される。また、メモリセルMC11〜MC18、選択トランジスタSGD1、SGS1はそれぞれワード線WL11〜WL18、WL1D、WL1Sに接続される。また、他のメモリセルブロック992も全く同様な構成になっており、メモリセルMCi1(iは1〜8)には共通にワード線WLi1が、選択トランジスタSGDi及びSGSi(iは1〜8)には共通にワード線WLiD及びワード線WLiSが共通に設けられている。
【0008】
また、図11に図10に示されたNAND型メモリセル992のウエハー上の断面図を示している。
図に示されるように、N型基板に設けられたPーWellが設けられ、このPーWell内にメモリセルMC11〜MC18及び選択トランジスタSGS1、SGD1が設けられている。また、ソース又はドレインとして使用する拡散層n+は、隣合う素子と共有される。
【0009】
次に、図9に示された当該不揮発性半導体記憶装置の動作について説明する。まず初めに書き込み動作について詳細に説明する。
まず初めに、制御信号CSLを高レベル電位(以下、Hと書き、例えばVDD)にしてトランジスタML7、KL8をONさせる事により、メモリセルブロック992内のメモリセルに書き込まれるデータが入出力線I/Oをよりラッチ回路997にラッチされる。例えば、メモリセルにデータを書き込む場合はラッチ回路997のノードN2に低レベル電位(以下、Lと書き、例えば0V)を、メモリセルにデータを書き込みたくない場合はラッチ回路997のノードN2にHをラッチする。
【0010】
次に、トランジスタML6を信号PROG1によりONさせ、ビット線BL2とノードN2を電気的に接続し、ビット線BL2はノードN2の電位(HまたはL)に応じ、0Vまたは書き込み禁止電位(例えば、8V)に充電される。また、アドレス信号(図示せず)により多数あるワード線の中から一本のワード線を選択する(以下、この選択されたワード線を選択ワード線と言う)し、このワード線を書き込み電圧(例えば、20V)にチャージする。
【0011】
また、ノードN2の電位に応じて、選択ワード線とビット線2の交点に位置するメモリブロック992内のメモリセル(以下、選択メモリセルと言う)に、データが書き込まれるか否かが決定される。すなわち、ノードN2はLの時、選択メモリセルの制御ゲートとチャネル部分の電位は20V(20V−0V)となるので、選択メモリセルにデータが書き込まれ、この選択メモリセルのしきい電圧は上昇する。また、ノードN2はHの時、選択メモリセルの制御ゲートとチャネル部分の電位は10V(20V−10V)となるので、選択メモリセルにはデータが書き込まれず、この選択メモリセルのしきい電圧は低いまま変化しない。次いで、トランジスタML6をOFFにして、ノードN2とビット線BL2は分離する。
【0012】
次に、メモリセルに書き込まれたデータが正常であるか否かを判定するためのベリファイ動作について説明する。
メモリセルアレーの高集積化に伴い、隣接ビット線間の容量結合による誤読み出しが起こる。そこで、ビット線と1本おきにシールドする必要が生じた。
【0013】
信号PRE1によりBL2をプリチャージレベル(〜3V)にプリチャージし、同時に信号SHIELD2によりBL3はグランドに落とす。
また、選択ワード線をベリファイ電位(例えば、0.5V)に印加する。また、ベリファイ信号線LSEN1をH(例えば、VDD)にプリチャージする。
【0014】
もし、選択メモリセルが十分な書き込み状態(正常な書き込み状態)ならば、この選択メモリセルのしきい電圧は十分上昇しているので、選択メモリセルはONせず、ビット線BL2はHのままである。この場合、ビット線の電位はHのままなので、トランジスタML3はONし、さらに信号BLSEN1によりトランジスタML4をONさせると、ノードN1の電位は強制的に電源電圧GND(L)に反転させられる。
【0015】
ノードN1の電位はLとなるので、トランジスタML1はOFFになる。従って、ベリファイ信号線LSEN1の電位はプリチャージ電位であるHのままでああり、変化はない。
【0016】
一方、選択メモリセルが不十分な書き込み状態(異常な書き込み状態)ならば、この選択メモリセルのしきい電圧は十分に上昇していないので、選択メモリセルはONし、ビット線BL2はHからLに放電する。この為、トランジスタML3はOFFとなるので、ノードN1の電位はHのままである。
【0017】
ノードN1の電位はHのままなので、トランジスタML1はONする。さらに、信号VERIFY1によりトランジスタML2がONするので、ベリファイ信号線LSEN1はGNDに電気的に接続される。この結果、ベリファイ信号線LSEN1の電位はプリチャージ電位であるHからLに放電する。
【0018】
また、書き込み禁止状態のメモリセルに接続されたビット線に対しては、ベリファイ動作は行わない。
以上の様に、書き込み状態にあるメモリセルが正常であるか否かは、ベリファイ信号線LSEN1またはLSEN2の電位の変化として、ベリファイ検知回路により検知する。
【0019】
すなわち、全てのメモリセルが正常な書き込み状態ならば、ベリファイ信号線LSEN1及びLSEN2は放電せず、プリチャージ電圧であるHのままである。
【0020】
一方、書き込みが不十分な状態のメモリセルが一つでもあると、ベリファイ信号線LSEN1またはLSEN2が放電し、その電位はLになる。
この結果を、ベリファイ検知回路で検知し、もし全ての書き込み状態のセルが正常な書き込み状態であると判断されれば、一連の書き込み・ベリファイ動作は終了する。
【0021】
一方、一つでも異常な書き込み状態のメモリセルがあれば、再度書き込み動作を行い、全てのメモリセルが正常な書き込み状態となるまで繰り返される。
次に、図12を用いて、ベリファイ検知回路について、更に詳しく説明する。
【0022】
図に示される様に、ベリファイ検知回路はインバータI1〜I5とトランジスタTr1〜Tr4から構成される。
また、ベリファイ信号線LSENn(nは1または2)から入力された信号は、インバータI1を介してトランジスタTr2のゲート端子に接続される。また、トランジスタTr2〜Tr4の電流経路は、電源電圧VDDとGND間に直列に接続されており、逆並列接続されたインバータI2及びI3から構成されるラッチ回路の一端が、ノードN3に接続される。また、ラッチ回路の他端のノードN4は、二段に接続されたインバータI4、I5を介して、論理回路996に接続される。
【0023】
次に、このベリファイ検知回路の動作を説明する。
前述した様に、ベリファイ信号線LSEN1または2の電位をHにプリチャージし、その後にベリファイ動作を行う。
【0024】
もし、書き込み状態にあるセルが全て正常な状態にある時、ベリファイ信号線LSENnはHのままである。この時、トランジスタTr2はONし、さらに信号VRSENによりTr3もONさせると、ノードN3は電源電圧VDD(H)に電気的に接続される。この為、ノードN3の電位はLからHに変化する。ただし、ノード3は予めTr4をONさせる事によりGND(L)にプリチャージしておくものとする。
【0025】
一方、書き込み状態にあるセルの一つでも不十分なセルがある時、ベリファイ信号線LSENnはHからLに変化する。この時、トランジスタTr2はOFFになるので、ノードN3の電位はLのままである。ただし、ノードN3は予めTr4をONさせる事によりGND(L)にプリチャージしておくものとする。
【0026】
このノードN3の電位はラッチ回路及びインバータI4、I5を介して論理回路996に伝達される。
以上の様にして、1回の動作で1ページ分の全てのベリファイ結果が一括に検知できた事になる。
【0027】
通常のベリファイ動作は、書き込み状態にあるメモリセルのデータが正常であるか否かを検知する為に行うものである。従って、書き込み禁止状態のメモリセルに対してはベリファイ動作を行わない事は前述した通りである。
【0028】
実際には、書き込み禁止セルに対しては、メモリセルの制御ゲートとチャネルとの電位差を小さくする事により、書き込み速度を遅くし、データは書き込まない様にする。しかし、実際には、書き込み速度を遅くしただけなので、書き込み禁止セルに誤ってデータが書き込まれてしまう場合がある。
【0029】
従来では、当該不揮発性半導体記憶装置の外部もしくは内部に誤書き込みを検出する為の回路を設け、誤り訂正符号ECC(Error Correcting Code)等を利用して、誤書き込み訂正していた。
【0030】
【発明が解決しようとする課題】
前述の様に、従来の不揮発性半導体記憶装置において書き込み禁止セルに誤ってデータが書き込まれた時、従来のベリファイ動作では検知する事が出来なかった。この為、この書き込みエラーを検知するための回路が必要であった。
【0031】
本発明は、以上の様な問題を鑑みたものであり、書き込みビットのベリファイだけでなく、書き込み禁止ビットの誤書き込みベリファイも可能な不揮発性半導体記憶装置を提供する事を目的とする。
【0032】
【課題を解決するための手段】
以上の目的を達成する為、本発明は、所定のビット線(このビット線をビット線aとする)の一端に接続されたセンス・ラッチ回路に、そのビット線に接続された所定のメモリセルに書き込むデータをラッチする際、そのビット線とは別であり、書き込みにあずかっていないビット線(このビット線をビット線bとする)の一端に接続されたセンス・ラッチ回路に、誤書き込み検出用のデータをラッチする。
【0033】
本発明に係る不揮発性半導体記憶装置は、書き込みベリファイ動作とは異なる誤書き込みベリファイ動作を有しており、書き込みに使用されるビット線aの一端と、書き込みに使用されないビット線bのセンス・ラッチ回路とは、データ変更手段を介して接続されている。その為、本発明にかかる不揮発性半導体記憶装置は、上記誤書き込みベリファイ動作の時にビット線bにラッチされたデータをデータ変更手段に変化させ、この変化を感知する事により、誤書き込みか否かを検知する事が出来る。
本発明は以上の様に構成されるので、書き込み禁止セルの誤書き込みを検知する事が出来る。
【0034】
【発明の実施の形態】
本発明にかかる実施形態を図を用いて詳細に説明する。図1は本発明にかかる不揮発性半導体記憶装置の概略図を示している。
図1に示されるように、本発明にかかる不揮発性半導体記憶装置は、メモリセルブロック992を複数含んだメモリセルアレー、センス・ラッチ回路1及び2、データ変更手段1及び2、ビット線m及びn、ベリファイ回路1及び2、論理ゲート3及び4、ベリファイ信号線LSEN1及び2から構成される。
【0035】
ビット線mの一端に接続されたセンス・ラッチ回路1は、このビット線mに接続された所定のメモリセルブロック992内の所定のメモリセルに書き込み為のデータまたは読み出す為のデータを保持するためのものである。また、ビット線の隣に配置されたビット線nの一端にもセンス・ラッチ回路が接続されている。
【0036】
また、ビット線m及びnの他端にはそれぞれデータ変換手段2及び1が接続され、これらのデータ変換手段2及び1はそれぞれセンス・ラッチ回路2及び1に接続されている。
【0037】
また、センス・ラッチ回路1及び2はそれぞれベリファイ信号線LSEN1及び2を介してベリファイ検知回路1及び2に接続され、かつ、ベリファイ検知回路1及び2は論理ゲート3及び4に接続される。
【0038】
次に、図1に示された不揮発性半導体記憶装置の詳細回路図を図2に示した。図2に示したように、センス・ラッチ回路1はトランジスタML1〜ML4、ML6〜ML8及び二つのインバータが逆並列接続されたラッチ部分10から構成される。また、センス・ラッチ2も同様である。
【0039】
このラッチ部分10はトランジスタML6を介してビット線mに接続され、トランジスタML7及び8を介して入出力線I/Oに接続される。また、ラッチ部分10のノードNL1はトランジスタML3及びML4を介して電源電圧GNDに接続され、かつ、トランジスタML1のゲート端子に接続される。また、信号VERIFY1によって制限されたトランジスタML2の電流経路の一端はベリファイ信号線LSEN1に、他端はトランジスタML1を介して電源電圧GNDに接続される。
【0040】
また、データ変換手段1は、電流経路が直列に接続された二つのトランジスタML9及び10から構成される。
また、ベリファイ検知回路の詳細図は図9に、メモリセルブロック992の詳細図は図10及び11に既に示した。
【0041】
次に、図2に示された不揮発性半導体記憶装置の動作について説明する。
初めに、ビット線mに接続された所定のメモリセルブロック992内に含まれるメモリセルにデータを書き込む為の書き込み動作を説明する。
【0042】
まず、信号CSLによりトランジスタML7およびML8をONさせ、入出力線I/Oからラッチ部分10に、メモリセルに書き込む為の所定のデータを取り込む。
【0043】
例えば、目的のメモリセルにデータを書き込みたい場合には、ラッチ部分10のノードNL1に高電圧レベルH(以下、単にHと書く)、ノードNL2に低電圧レベルL(以下、単にLと書く)が保持される。
【0044】
また、目的のメモリセルにデータを書き込みたくない場合には、ラッチ部分10のノードNL1にL、ノードNL2にHが保持される。
また、この際、ビット線nの一端に接続されたラッチ部分20には、ラッチ部分10にラッチされるデータの反転データが保持される。例えば、以下の様にである。
ノードNL1=L、ノードNL2=Hの時、ノードNR1=H、ノードNR=LノードNL1=H、ノードNL2=Lの時、ノードNR1=L、ノードNR=H次いで、信号PROG1によりML6をONさせる事により、ビット線mとノードNL2が接続される。前記したようにノードNL2に保持されるデータに応じて、所定のメモリセルにデータが書き込まれるか否かが決定される。
【0045】
すなわち、ノードNL2に保持される電位がLの時、所定のメモリセルにデータが書き込まれ、書き込み状態となる。また、ノードN2に保持される電位がHの時、所定のメモリセルにデータは書き込まれない。これを書き込み禁止状態という。
【0046】
その後、所定のメモリセルか書き込み状態の時には、書き込まれたデータが正常であるか否かを調べる為の書き込みベリファイ動作を行う。この書き込みベリファイ動作により、書き込みが正常と判断された場合には、一連の書き込み、書き込みベリファイ動作は終了する。
【0047】
また、書き込みが異常と判断された場合には、再度、書き込み動作を行う。その後、書き込みベリファイを行い、書き込みが正常になるまで繰り返す。
また、通常の書き込みベリファイがパスした後、誤書き込みベリファイ動作を行う。
【0048】
メモリセルにデータを書き込まないとき、このメモリセルは当然、書き込み禁止状態になっているはずである。しかし、前述した様に、誤ってデータが書き込まれてしまう事がある。ここで誤書き込みベリファイ動作とは、書き込み禁止状態のメモリセルが正常に書き込み禁止状態にあるか否かを判定する為の動作の事を言う。従って、この誤書き込みベリファイ動作は、メモリセルに書き込まれたデータが正常であるか否かを判定する通常の書き込みベリファイ動作とは性格を異にする。
【0049】
次に、誤書き込みベリファイ動作について説明する。
まず初めに、ビット線mをHにプリチャージした後にフローティング状態にし、所定のメモリセルに接続されたワード線(選択ワード線)に誤書き込みベリファイ用のベリファイ電位0Vを印加する。
【0050】
所定のメモリセルが正常な書き込み禁止状態の時、このメモリセルは消去状態が保たれているので、このメモリセルのしきい電圧は低い値となっている。従って、このメモリセルは0VでもONするので、Hにプリチャージされたビット線mの電位は放電し、Lになる。
【0051】
また、所定のメモリセルが異常な書き込み状態、すなわち、誤ってデータが書き込まれた状態の時、このメモリセルのしきい電圧は高い値となっている。従って、このメモリセルはONしないので、Hにプリチャージされたビット線mの電位はHのままである。
【0052】
以上の説明によるビット線mの電位の変化をデータ変換手段2の中のトランジスタMR1で受ける。すなわち、所定のメモリセルが正常な書き込み状態の時、ビット線mの電位はLに放電するので、トランジスタMR1はONする。
【0053】
一方、所定のメモリセルが異常な書き込み状態の時、すなわち、誤書き込み状態の時、ビット線mの電位はHのままなので、トランジスタMR1はONしない。
【0054】
また、前述した様に、所定のメモリセルにデータを書き込みたくない時、すなわち、所定のメモリセルを書き込み禁止状態にしたい時には、ラッチ部分10においては、ノードNL1=L、ノードNL2=Hが保持され、ラッチ部分20には、その反転データが保持されている。すなわち、ラッチ部分20においては、ノードNR1=H、NR2=Lが保持されている事に注意しなければならない。
【0055】
この時、信号DSENSE1により、トランジスタMR2をONさせる。所定のメモリセルが正常な書き込み禁止状態の時、トランジスタMR1はONしているので、ラッチ部分20におけるノードNR1の電位はHからLに、ノードNR2の電位はLからHに反転する。
【0056】
所定のメモリセルが誤書き込み状態(異常な書き込み禁止状態)の時、トランジスタMR1はOFFなので、ラッチ部分20おけるノードNR2の電位はLのままである。
【0057】
次に、所定のメモリセルが正常な書き込み禁止状態の時、ノードNR1の電位はLなので、トランジスタMR3はOFFとなる。
また、所定のメモリセルが誤書き込み状態(異常な書き込み禁止状態)の時、ノードNR1の電位はHなので、トランジスタMR3はONとなる。この時、信号VERIFY2によりトランジスタMR4をONさせると、ベリファイ信号線LSEN2がGNDに接続され、Hにプリチャージされていたベリファイ信号線LSEN2はLに放電する。
【0058】
以上を記載をまとめと次に様になる。誤書き込みベリファイ動作において、所定のメモリセルの書き込み状態が正常であるか否かにより、ビット線の電位を変化させる。このビット線の電位の変化をデータ変換手段2によって感知し、その結果をに応じて、ベリファイ信号線LSEN2を放電させるか否かが決定される。
【0059】
例えば、所定のメモリセルが正常な書き込み禁止状態の時、ノードNR1=L、ノードNR2=Hになり、ベリファイ信号線LSEN2の電位はHのままで、変化がない。
【0060】
所定のメモリセルが誤書き込み状態の時、ノードNR1=H、ノードNR2=Lのままで、ベリファイ信号線LSEN2の電位はHからLに低下する。
すなわち、書き込み禁止状態となっているはずのメモリセルの内一つでも誤書き込み状態にあれば、ベリファイ信号線LSEN2の電位は放電し、Lなる。この電位の変化により、所定のメモリセルが誤書き込み状態であるか否かを感知する事が出来る。
【0061】
また、この誤書き込みベリファイの結果は、ベリファイ信号線LSEN2により一括検知され、この場合ベリファイ検知回路2にラッチされる。
書き込み禁止状態にあるメモリセルに対しては、上記で説明した誤書き込みベリファイを行い、書き込み状態にある全てのメモリセルに対しては、通常の書き込みベリファイを行う。
【0062】
これらの書き込みベリファイ動作及び誤書き込みベリファイ動作の結果は、ベリファイ信号線LSEN1又はLSEN2により一括感知され、ベリファイ検知回路1又は2にラッチされる。
【0063】
そして、ベリファイ検知回路1及び2にラッチされているデータを、論理ゲート3及び4により論理積を取り、双方がパスした場合にベリファイパスを出力し、誤書き込みベリファイ動作が終了する。
【0064】
次に、本発明の第二の実施形態を図3に示した。
図3に示されるように、上述の実施形態とは異なり、データ変更手段及びラッチセンス回路及び入出力線I/Oが両隣のメモリセルの間に配置されている。
【0065】
次に、ラッチ部分10にラッチするデータと反転したデータをラッチ部分20にラッチする際の、反転データを発生させる為の反転データ発生回路を図4に示した。図4にしめされる様に、反転データ発生回路はトランスファーゲートTG1〜TG4、インバータ1〜3から構成され、DataLは図2のAに、DataRは図2のBにそれぞれ接続される。
【0066】
次に、反転データ発生回路の動作を説明する。信号LeftをH、信号RightをL、信号DataをHにすると、トランスファーゲートTG1及び3が導通状態に、トランスファーゲートTG2及び4が非導通状態となる。この為、DataLはHに、DataRはLになる。逆に、信号LeftをL、信号RightをH、信号DataをHにすると、
DataLはLに、DataRはHになる。
【0067】
また、ビット線mに接続されたメモリセルに対して誤書き込みベリファイを行う場合、そのビット線mとは異なるビット線nを使用すれば良いので、ビット線mとビット線nは隣あっている必要ない。
【0068】
また、上記の実施形態では、メモリセルアレーはNAND型メモリセルについて説明したが、このメモリセルアレーは、図5に示すNOR型、図6に示すAND型、図7に示すDINOR型メモリセルでも良い。
【0069】
本発明は、メモリセル内にデータ変換手段を設ける事により、誤書き込み状態にあるメモリセルを検知する事が出来る。
また、上記の誤書き込みベリファイ動作は、従来の回路に比べて、二つのトランジスタから構成されるデータ変換手段を付加しただけなので、占有面積の大幅は増大は伴わない。
【0070】
また、データ変換手段に電源電圧VDDが必要であるが、貫通電流は流れないので、不揮発性半導体記憶装置にデータ変換手段を付加しても消費電力の増大もない。
また、付加したデータ変換手段は、メモリセルと同じMOSトランジスタから構成されるので、製造プロセスの複雑化も招かない。
【0071】
【発明の効果】
本発明は、以上の様に構成されるので、誤書き込みベリファイが可能となり、消費電力の増大、製造工程の複雑化、大幅は占有面積の増大を招く事は無い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる不揮発性半導体記憶装置の概略回路図。
【図2】本発明にかかる第一の実施形態の詳細回路図。
【図3】本発明にかかる第一の実施形態の詳細回路図。
【図4】反転データ発生回路の詳細回路図。
【図5】NOR型メモリセルアレーを示す図。
【図6】AND型メモリセルアレーを示す図。
【図7】DINOR型メモリセルアレーを示す図。
【図8】従来の不揮発性半導体記憶装置の概略回路図。
【図9】従来の不揮発性半導体記憶装置の詳細回路図。
【図10】NAND型メモリセルアレーを示す図。
【図11】NAND型メモリセルアレーの断面図。
【図12】ベリファイ検知回路の詳細図。
【符号の説明】
992 メモリセルブロック
ML1〜ML10、MR1〜MR4 トランジスタ
10、20 ラッチ部分
3、4 論理ゲート
LSEN1、LSEN2 ベリファイ信号線
I/O 入出力線
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a nonvolatile semiconductor memory device, and is particularly used for its write verification.
[0002]
[Prior art]
The write / verify operation of the conventional nonvolatile semiconductor memory device will be described in detail with reference to the drawings.
First, FIG. 8 shows a schematic diagram of a nonvolatile semiconductor memory device. However, this figure shows only the configuration necessary for the description. As shown in FIG. 8, the nonvolatile semiconductor memory device includes a memory cell block 992, a memory cell array, bit lines BL1 to BLn, word lines WL1 to WLm, a sense latch circuit 995, verify signal lines LSEN1 and LSEN2, and verify. It comprises a detection circuit and a logic circuit 996.
[0003]
A large number of memory cell blocks 992 included in the memory cell array are connected to word lines Wlj (j is 1 to n) and bit lines BLk (k is 1 to m). Each bit line BLk is connected to a verify signal line LSEN1 or LSEN2 via a sense / latch circuit 995, and the verify signal lines LSEN1 and LSEN2 are connected to a logic circuit 996.
[0004]
FIG. 9 shows a detailed view of the bit lines BL2 and BL3 in the schematic diagram of the nonvolatile semiconductor memory device shown in FIG. As shown in the figure, the sense and latch circuit 995 includes two inverters connected in anti-parallel and transistors ML1 to ML8.
[0005]
The node N1 is connected to the gate terminal of the transistor ML1, to the input / output line I / O line via the transistor ML7, and to the power supply voltage VDD via the transistors ML3 and ML4. The node N2 is connected to the bit line BL2 via the transistor ML6, and to the input / output line I / O via the transistor ML8. The bit line BL2 is connected to one end of a current path of a transistor ML9 for precharging the bit line BL2 to a precharge potential of about 3V. The gate terminal of the transistor ML3 is connected to the bit line BL2, and senses a change in the potential of the bit line BL2 during the verify operation. The transistors ML7 and ML8 are for outputting data read from the memory cell to the input / output line I / O, or for taking in data to be written to the memory cell from the input / output line I / O. Controlled by CSL. The bit line BL2 is connected to the transistor ML6, and connects and separates the bit line BL2 from the latch portion 997 including two inverters. The configuration of the other sense / latch circuits 995 is exactly the same as the above configuration.
[0006]
Next, a detailed view of the memory cell block 992 shown in FIG. 10 is shown. Also, here, a description will be given by taking a NAND type memory cell having eight memory cells as an example.
[0007]
As shown in the figure, the memory cell block 992 is configured by connecting current paths of eight memory cells MC11 to MC18 in series, and one end of each of them is connected to the bit line 1 via the selection transistor SGD1 and the other end thereof. Are connected to the power supply voltage VS via the selection transistor SGS1. The memory cells MC11 to MC18 and the select transistors SGD1, SGS1 are connected to word lines WL11 to WL18, WL1D, WL1S, respectively. Further, the other memory cell block 992 has exactly the same configuration, and the word line WLi1 is commonly connected to the memory cells MCi1 (i is 1 to 8) and the select transistors SGDi and SGSi (i is 1 to 8). Are provided with a common word line WLiD and a common word line WLiS.
[0008]
FIG. 11 is a sectional view of the NAND type memory cell 992 shown in FIG. 10 on a wafer.
As shown in the figure, a P-Well provided on an N-type substrate is provided, and memory cells MC11 to MC18 and select transistors SGS1, SGD1 are provided in the P-Well. Further, the diffusion layer n + used as a source or a drain is shared with an adjacent element.
[0009]
Next, the operation of the nonvolatile semiconductor memory device shown in FIG. 9 will be described. First, the write operation will be described in detail.
First, the control signal CSL is set to a high level potential (hereinafter, referred to as H, for example, VDD) to turn on the transistors ML7 and KL8, so that data to be written to the memory cells in the memory cell block 992 is input / output lines I / I / O is latched by the latch circuit 997. For example, when writing data to a memory cell, a low-level potential (hereinafter, referred to as L, for example, 0 V) is applied to the node N2 of the latch circuit 997, and when not writing data to the memory cell, H is applied to the node N2 of the latch circuit 997. Latch.
[0010]
Next, the transistor ML6 is turned on by the signal PROG1, and the bit line BL2 is electrically connected to the node N2. The bit line BL2 is set to 0 V or a write inhibit potential (for example, 8 V) according to the potential (H or L) of the node N2. ) Is charged. Further, one word line is selected from a number of word lines by an address signal (not shown) (hereinafter, the selected word line is referred to as a selected word line), and the word line is set to a write voltage ( For example, charge to 20V).
[0011]
In addition, according to the potential of the node N2, it is determined whether data is written to a memory cell (hereinafter, referred to as a selected memory cell) in a memory block 992 located at an intersection of the selected word line and the bit line 2. You. That is, when the node N2 is at L, the potential of the control gate and the channel portion of the selected memory cell becomes 20V (20V-0V), so that data is written in the selected memory cell and the threshold voltage of the selected memory cell rises. I do. Further, when the node N2 is at H, the potential of the control gate and the channel portion of the selected memory cell becomes 10 V (20 V-10 V), so that no data is written in the selected memory cell, and the threshold voltage of the selected memory cell is It remains low and does not change. Next, the transistor ML6 is turned off to separate the node N2 from the bit line BL2.
[0012]
Next, a verify operation for determining whether data written in a memory cell is normal will be described.
With the high integration of the memory cell array, erroneous reading occurs due to capacitive coupling between adjacent bit lines. Therefore, it is necessary to shield every other bit line.
[0013]
BL2 is precharged to the precharge level (up to 3 V) by the signal PRE1, and at the same time, BL3 is dropped to the ground by the signal SHIELD2.
Also, the selected word line is applied to a verify potential (for example, 0.5 V). Further, the verify signal line LSEN1 is precharged to H (for example, VDD).
[0014]
If the selected memory cell is in a sufficient write state (normal write state), the threshold voltage of the selected memory cell is sufficiently increased, so that the selected memory cell does not turn on and the bit line BL2 remains H It is. In this case, since the potential of the bit line remains H, the transistor ML3 is turned on, and when the transistor ML4 is further turned on by the signal BLSEN1, the potential of the node N1 is forcibly inverted to the power supply voltage GND (L).
[0015]
Since the potential of the node N1 becomes L, the transistor ML1 is turned off. Therefore, the potential of the verify signal line LSEN1 remains at H, which is the precharge potential, and does not change.
[0016]
On the other hand, if the selected memory cell is in an insufficient write state (abnormal write state), the threshold voltage of the selected memory cell has not risen sufficiently, so that the selected memory cell turns on and the bit line BL2 goes from H level. Discharge to L. Therefore, the transistor ML3 is turned off, so that the potential of the node N1 remains at H.
[0017]
Since the potential of the node N1 remains at H, the transistor ML1 turns on. Further, since the transistor ML2 is turned on by the signal VERIFY1, the verify signal line LSEN1 is electrically connected to GND. As a result, the potential of the verify signal line LSEN1 is discharged from H, which is the precharge potential, to L.
[0018]
Also, the verify operation is not performed on the bit line connected to the memory cell in the write-protected state.
As described above, whether the memory cell in the written state is normal is detected by the verify detection circuit as a change in the potential of the verify signal line LSEN1 or LSEN2.
[0019]
That is, if all the memory cells are in the normal write state, the verify signal lines LSEN1 and LSEN2 are not discharged and remain at the precharge voltage of H.
[0020]
On the other hand, if there is at least one memory cell in which writing is insufficient, the verify signal line LSEN1 or LSEN2 is discharged, and its potential becomes L.
This result is detected by the verify detection circuit, and if it is determined that all the cells in the write state are in the normal write state, a series of the write / verify operation ends.
[0021]
On the other hand, if at least one of the memory cells has an abnormal write state, the write operation is performed again, and the process is repeated until all the memory cells are in the normal write state.
Next, the verify detection circuit will be described in more detail with reference to FIG.
[0022]
As shown, the verify detection circuit includes inverters I1 to I5 and transistors Tr1 to Tr4.
The signal input from the verify signal line LSENn (n is 1 or 2) is connected to the gate terminal of the transistor Tr2 via the inverter I1. The current paths of the transistors Tr2 to Tr4 are connected in series between the power supply voltage VDD and GND, and one end of a latch circuit composed of the anti-parallel connected inverters I2 and I3 is connected to the node N3. . A node N4 at the other end of the latch circuit is connected to the logic circuit 996 via inverters I4 and I5 connected in two stages.
[0023]
Next, the operation of the verify detection circuit will be described.
As described above, the potential of the verify signal line LSEN1 or LSEN2 is precharged to H, and thereafter the verify operation is performed.
[0024]
If all the cells in the write state are in a normal state, the verify signal line LSENn remains at H. At this time, when the transistor Tr2 is turned on and the transistor Tr3 is also turned on by the signal VRSEN, the node N3 is electrically connected to the power supply voltage VDD (H). Therefore, the potential of the node N3 changes from L to H. However, the node 3 is precharged to GND (L) by turning on Tr4 in advance.
[0025]
On the other hand, when one of the cells in the written state is insufficient, the verify signal line LSENn changes from H to L. At this time, since the transistor Tr2 is turned off, the potential of the node N3 remains at L. However, the node N3 is precharged to GND (L) by turning on Tr4 in advance.
[0026]
The potential of the node N3 is transmitted to the logic circuit 996 via the latch circuit and the inverters I4 and I5.
As described above, all the verification results for one page can be collectively detected by one operation.
[0027]
The normal verify operation is performed to detect whether or not the data of the memory cell in the written state is normal. Therefore, as described above, the verify operation is not performed on the memory cells in the write-inhibited state.
[0028]
In practice, for a write-inhibited cell, the potential difference between the control gate and the channel of the memory cell is reduced to reduce the write speed and prevent data from being written. However, actually, only the writing speed is reduced, so that data may be erroneously written to the write-inhibited cell.
[0029]
Conventionally, a circuit for detecting erroneous writing is provided outside or inside the nonvolatile semiconductor memory device, and erroneous writing is corrected by using an error correcting code ECC (Error Correcting Code) or the like.
[0030]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the conventional nonvolatile semiconductor memory device, when data is erroneously written in the write-inhibited cell, it cannot be detected by the conventional verify operation. Therefore, a circuit for detecting this write error is required.
[0031]
The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a nonvolatile semiconductor memory device capable of verifying not only a write bit but also erroneous write of a write inhibit bit.
[0032]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention relates to a method in which a sense latch circuit connected to one end of a predetermined bit line (this bit line is referred to as a bit line a) has a predetermined memory cell connected to the bit line. When latching data to be written to a bit line, a sense / latch circuit connected to one end of a bit line which is different from the bit line and which does not participate in writing (this bit line is referred to as a bit line b) is detected. Latch the data for
[0033]
The nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention has an erroneous write verify operation different from the write verify operation, and senses and latches one end of a bit line a used for writing and a bit line b not used for writing. The circuit is connected via data changing means. Therefore, the non-volatile semiconductor memory device according to the present invention changes the data latched on the bit line b at the time of the above-mentioned erroneous write verify operation to the data changing means, and senses this change to determine whether there is an erroneous write. Can be detected.
Since the present invention is configured as described above, it is possible to detect an erroneous write of a write-inhibited cell.
[0034]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view of a nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention.
As shown in FIG. 1, the nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention includes a memory cell array including a plurality of memory cell blocks 992, sense and latch circuits 1 and 2, data changing means 1 and 2, bit lines m and n, verify circuits 1 and 2, logic gates 3 and 4, and verify signal lines LSEN1 and LSEN2.
[0035]
The sense / latch circuit 1 connected to one end of the bit line m holds data to be written or read in a predetermined memory cell in a predetermined memory cell block 992 connected to the bit line m. belongs to. Also, a sense / latch circuit is connected to one end of the bit line n arranged next to the bit line.
[0036]
Data conversion means 2 and 1 are connected to the other ends of the bit lines m and n, respectively, and these data conversion means 2 and 1 are connected to the sense and latch circuits 2 and 1, respectively.
[0037]
The sense / latch circuits 1 and 2 are connected to verify detection circuits 1 and 2 via verify signal lines LSEN1 and LSEN2, respectively, and the verify detection circuits 1 and 2 are connected to logic gates 3 and 4, respectively.
[0038]
Next, FIG. 2 shows a detailed circuit diagram of the nonvolatile semiconductor memory device shown in FIG. As shown in FIG. 2, the sense and latch circuit 1 includes transistors ML1 to ML4, ML6 to ML8, and a latch portion 10 in which two inverters are connected in anti-parallel. The same applies to the sense latch 2.
[0039]
The latch portion 10 is connected to the bit line m via the transistor ML6 and to the input / output line I / O via the transistors ML7 and ML8. The node NL1 of the latch portion 10 is connected to the power supply voltage GND via the transistors ML3 and ML4, and is connected to the gate terminal of the transistor ML1. One end of the current path of the transistor ML2 limited by the signal VERIFY1 is connected to the verify signal line LSEN1, and the other end is connected to the power supply voltage GND via the transistor ML1.
[0040]
The data conversion means 1 includes two transistors ML9 and ML10 whose current paths are connected in series.
FIG. 9 shows a detailed diagram of the verify detection circuit, and FIGS. 10 and 11 show detailed diagrams of the memory cell block 992.
[0041]
Next, the operation of the nonvolatile semiconductor memory device shown in FIG. 2 will be described.
First, a write operation for writing data to a memory cell included in a predetermined memory cell block 992 connected to the bit line m will be described.
[0042]
First, the transistors ML7 and ML8 are turned on by the signal CSL, and predetermined data to be written to the memory cell is taken in from the input / output line I / O to the latch portion 10.
[0043]
For example, when data is to be written to a target memory cell, the high voltage level H (hereinafter simply referred to as H) is applied to the node NL1 of the latch portion 10, and the low voltage level L (hereinafter simply referred to as L) is applied to the node NL2. Is held.
[0044]
If data is not to be written to the target memory cell, L is held at the node NL1 and H is held at the node NL2 of the latch portion 10.
At this time, the latch portion 20 connected to one end of the bit line n holds inverted data of the data latched by the latch portion 10. For example, as follows.
When the node NL1 = L and the node NL2 = H, the node NR1 = H, the node NR = L, the node NL1 = H, and the node NL2 = L, the node NR1 = L and the node NR = H. By doing so, the bit line m is connected to the node NL2. As described above, whether data is written to a predetermined memory cell is determined in accordance with the data held in node NL2.
[0045]
That is, when the potential held at the node NL2 is L, data is written to a predetermined memory cell, and the memory cell enters a write state. When the potential held at the node N2 is H, data is not written in a predetermined memory cell. This is called a write-protected state.
[0046]
Thereafter, when a predetermined memory cell is in a write state, a write verify operation is performed to check whether the written data is normal. If it is determined by this write verify operation that writing is normal, a series of write and write verify operations ends.
[0047]
When it is determined that the writing is abnormal, the writing operation is performed again. Thereafter, a write verify operation is performed, and the operation is repeated until the write operation becomes normal.
After the normal write verify passes, an erroneous write verify operation is performed.
[0048]
When data is not written to a memory cell, this memory cell must be in a write-protected state. However, as described above, data may be erroneously written. Here, the erroneous write verify operation refers to an operation for determining whether a memory cell in a write-inhibited state is normally in a write-inhibited state. Therefore, the erroneous write verify operation has a different characteristic from the normal write verify operation for determining whether the data written in the memory cell is normal.
[0049]
Next, an erroneous write verify operation will be described.
First, the bit line m is precharged to H and then brought into a floating state, and a verify potential of 0 V for erroneous write verification is applied to a word line (selected word line) connected to a predetermined memory cell.
[0050]
When a predetermined memory cell is in a normal write-inhibited state, the threshold voltage of the memory cell is low because the memory cell is kept in the erased state. Therefore, since this memory cell is turned on even at 0 V, the potential of the bit line m precharged to H is discharged to L.
[0051]
When a predetermined memory cell is in an abnormal writing state, that is, in a state where data is erroneously written, the threshold voltage of this memory cell is high. Therefore, since this memory cell does not turn ON, the potential of the bit line m precharged to H remains at H.
[0052]
The change in the potential of the bit line m described above is received by the transistor MR1 in the data conversion means 2. That is, when a predetermined memory cell is in a normal write state, the potential of the bit line m is discharged to L, and the transistor MR1 is turned on.
[0053]
On the other hand, when a predetermined memory cell is in an abnormal write state, that is, in an erroneous write state, the potential of the bit line m remains H, so that the transistor MR1 does not turn on.
[0054]
As described above, when it is not desired to write data into a predetermined memory cell, that is, when it is desired to set a predetermined memory cell in a write-protected state, in the latch portion 10, the nodes NL1 = L and NL2 = H are held. The latch section 20 holds the inverted data. That is, it should be noted that the nodes NR1 = H and NR2 = L are held in the latch section 20.
[0055]
At this time, the transistor MR2 is turned on by the signal DSENSE1. When the predetermined memory cell is in the normal write-inhibited state, the transistor MR1 is ON, so that the potential of the node NR1 in the latch portion 20 is inverted from H to L, and the potential of the node NR2 is inverted from L to H.
[0056]
When a predetermined memory cell is in an erroneous write state (abnormal write inhibit state), the transistor MR1 is OFF, so that the potential of the node NR2 in the latch portion 20 remains L.
[0057]
Next, when a predetermined memory cell is in a normal write-protected state, the potential of the node NR1 is L, so that the transistor MR3 is turned off.
Further, when a predetermined memory cell is in an erroneous write state (abnormal write inhibit state), the potential of the node NR1 is H, so that the transistor MR3 is turned on. At this time, when the transistor MR4 is turned on by the signal VERIFY2, the verify signal line LSEN2 is connected to GND, and the verify signal line LSEN2 precharged to H is discharged to L.
[0058]
The above is summarized as follows. In the erroneous write verify operation, the potential of the bit line is changed depending on whether the write state of a predetermined memory cell is normal. This change in the potential of the bit line is sensed by the data conversion means 2, and whether or not to discharge the verify signal line LSEN2 is determined according to the result.
[0059]
For example, when a predetermined memory cell is in a normal write-inhibited state, the nodes NR1 = L and NR2 = H, the potential of the verify signal line LSEN2 remains at H, and there is no change.
[0060]
When a predetermined memory cell is in an erroneous write state, the potential of the verify signal line LSEN2 decreases from H to L while the nodes NR1 = H and NR2 = L.
That is, if at least one of the memory cells in the write-inhibited state is in the erroneous write state, the potential of the verify signal line LSEN2 is discharged to L. The change in the potential makes it possible to detect whether or not a predetermined memory cell is in an erroneous write state.
[0061]
The result of the erroneous write verify is collectively detected by the verify signal line LSEN2, and is latched by the verify detecting circuit 2 in this case.
The erroneous write verify described above is performed on the memory cells in the write-inhibited state, and normal write verify is performed on all the memory cells in the write state.
[0062]
The results of the write verify operation and the erroneous write verify operation are sensed collectively by the verify signal line LSEN1 or LSEN2 and latched by the verify detection circuit 1 or 2.
[0063]
Then, the data latched in the verify detection circuits 1 and 2 are logically ANDed by the logic gates 3 and 4, and if both pass, a verify pass is output, and the erroneous write verify operation ends.
[0064]
Next, a second embodiment of the present invention is shown in FIG.
As shown in FIG. 3, different from the above embodiment, the data change means, the latch sense circuit, and the input / output line I / O are arranged between the memory cells on both sides.
[0065]
Next, FIG. 4 shows an inverted data generation circuit for generating inverted data when the data to be latched in the latch portion 10 and the inverted data are latched in the latch portion 20. As shown in FIG. 4, the inversion data generation circuit includes transfer gates TG1 to TG4 and inverters 1 to 3, and DataL is connected to A in FIG. 2 and DataR is connected to B in FIG.
[0066]
Next, the operation of the inverted data generation circuit will be described. When the signal Left is set to H, the signal Right is set to L, and the signal Data is set to H, the transfer gates TG1 and 3 are turned on, and the transfer gates TG2 and 4 are turned off. Therefore, DataL becomes H and DataR becomes L. Conversely, when the signal Left is L, the signal Right is H, and the signal Data is H,
DataL becomes L and DataR becomes H.
[0067]
Further, when erroneous write verification is performed on a memory cell connected to the bit line m, a bit line n different from the bit line m may be used, so that the bit line m and the bit line n are adjacent to each other. unnecessary.
[0068]
Further, in the above embodiment, the memory cell array has been described as a NAND type memory cell. However, the memory cell array may be a NOR type memory cell shown in FIG. 5, an AND type shown in FIG. 6, and a DINOR type memory cell shown in FIG. good.
[0069]
According to the present invention, by providing data conversion means in a memory cell, a memory cell in an erroneous write state can be detected.
In addition, the erroneous write verify operation described above only adds a data conversion means composed of two transistors, compared to the conventional circuit, and thus does not greatly increase the occupied area.
[0070]
In addition, although the power supply voltage VDD is required for the data conversion means, no through current flows, so that even if the data conversion means is added to the nonvolatile semiconductor memory device, there is no increase in power consumption.
Further, since the added data conversion means is constituted by the same MOS transistor as the memory cell, the manufacturing process does not become complicated.
[0071]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as described above, erroneous write verification can be performed, and power consumption is not increased, the manufacturing process is not complicated, and the occupied area is not significantly increased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic circuit diagram of a nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention.
FIG. 2 is a detailed circuit diagram of the first embodiment according to the present invention.
FIG. 3 is a detailed circuit diagram of the first embodiment according to the present invention.
FIG. 4 is a detailed circuit diagram of an inverted data generation circuit.
FIG. 5 is a diagram showing a NOR type memory cell array.
FIG. 6 is a diagram showing an AND type memory cell array.
FIG. 7 is a diagram showing a DINOR type memory cell array.
FIG. 8 is a schematic circuit diagram of a conventional nonvolatile semiconductor memory device.
FIG. 9 is a detailed circuit diagram of a conventional nonvolatile semiconductor memory device.
FIG. 10 is a diagram showing a NAND type memory cell array.
FIG. 11 is a sectional view of a NAND memory cell array.
FIG. 12 is a detailed diagram of a verify detection circuit.
[Explanation of symbols]
992 memory cell block
ML1 to ML10, MR1 to MR4 transistors
10, 20 Latch part
3, 4 logic gate
LSEN1, LSEN2 verify signal line
I / O input / output line

Claims (10)

不揮発性半導体記憶装置において、
浮遊ゲートを有したメモリセルを複数有するメモリセルアレーと、
前記メモリセルアレー内の第一のメモリセルに接続された第一のビット線と、
前記メモリセルアレー内の第二のメモリセルに接続された第二のビット線と、
前記第一のビット線の一端に接続され、前記第一のメモリセルに書き込むためのデータ又は前記第一のメモリセルから読み出されたデータをラッチする為の第一のラッチ手段と、
前記第一のラッチ手段と前記第二のビット線の一端の間に接続され、前記第一のラッチ手段にラッチされたデータを変更させる為のデータ変更手段とを、
有する事により、誤書き込みを検知し、かつ、防止する事を可能にした不揮発性半導体記憶装置。
In a nonvolatile semiconductor memory device,
A memory cell array having a plurality of memory cells having a floating gate,
A first bit line connected to a first memory cell in the memory cell array;
A second bit line connected to a second memory cell in the memory cell array;
First latch means connected to one end of the first bit line, for latching data to be written to the first memory cell or data read from the first memory cell;
Data changing means connected between the first latch means and one end of the second bit line, for changing data latched by the first latch means,
A non-volatile semiconductor memory device that has the function of detecting and preventing erroneous writing.
複数のメモリセルを有するメモリセルアレーと、前記メモリセルアレー内の第一のメモリセルに接続された第一のビット線と、前記メモリセルアレー内の第二のメモリセルに接続された第二のビット線と、前記第一のビット線の一端に接続され、前記第一のメモリセルに書き込むためのデータ又は前記第一のメモリセルから読み出されたデータをラッチする為の第一のラッチ手段とを有した不揮発性半導体記憶装置において、
前記第一のラッチ手段と前記第二のビット線の一端の間に接続され、前記第一のラッチ手段にラッチされたデータを変更させる為のデータ変更手段とを、
有する事により、誤書き込みを検知し、かつ、防止する事を可能にした不揮発性半導体記憶装置。
A memory cell array having a plurality of memory cells, a first bit line connected to a first memory cell in the memory cell array, and a second bit line connected to a second memory cell in the memory cell array And a first latch connected to one end of the first bit line for latching data for writing to the first memory cell or data read from the first memory cell. And a non-volatile semiconductor storage device having
Data changing means connected between the first latch means and one end of the second bit line, for changing data latched by the first latch means,
A non-volatile semiconductor memory device that has the function of detecting and preventing erroneous writing.
電荷蓄積層を有したメモリセルを複数有するメモリセルアレーと、
前記メモリセルに接続され、所定の前記メモリセルを選択するための複数のワード線と、
前記メモリセルアレー内の第一のメモリセルに接続され、前記メモリセルに書き込む為のデータ又は前記メモリセルから読み出されたデータを転送するための第一のビット線と、
前記メモリセルアレー内の第二のメモリセルに接続され、かつ、前記第一のビット線と隣接し、前記メモリセルに書き込む為のデータ又は前記メモリセルから読み出されたデータを転送するための第二のビット線と、
前記第一のビット線の一端に接続され、前記第一のメモリセルに書き込むためのデータ又は前記第一のメモリセルから読み出されたデータをラッチする為の第一のラッチ手段と、
前記第二のビット線の一端に接続され、前記第二のメモリセルに書き込むためのデータ又は前記第二のメモリセルから読み出されたデータをラッチする為の第二のラッチ手段と、
前記第一のラッチ手段と前記第二のビット線の他端の間に接続され、前記第二のメモリセルの書き込まれたデータに応じて、前記第一のラッチ手段にラッチされたデータを変更させる為のデータ変更手段と、
前記第一のラッチ手段に接続され、前記第一のメモリセルに書き込まれたデータが正常であるか異常であるかを検知する為の第一のベリファイ検知手段と、
前記第二のラッチ手段に接続され、前記第二のメモリセルに書き込まれたデータが正常であるか異常であるかを検知する為の第二のベリファイ検知手段とを、有する事を特徴とする不揮発性半導体記憶装置。
A memory cell array having a plurality of memory cells having a charge storage layer;
A plurality of word lines connected to the memory cells for selecting the predetermined memory cells;
A first bit line connected to a first memory cell in the memory cell array and transferring data for writing to the memory cell or data read from the memory cell;
Connected to a second memory cell in the memory cell array, and adjacent to the first bit line, for transferring data for writing to the memory cell or transferring data read from the memory cell; A second bit line,
First latch means connected to one end of the first bit line, for latching data to be written to the first memory cell or data read from the first memory cell;
A second latch unit connected to one end of the second bit line, for latching data to be written to the second memory cell or data read from the second memory cell;
The data latched by the first latch means is connected between the first latch means and the other end of the second bit line, and changes the data latched by the first latch means according to the written data of the second memory cell. Data change means for causing
First verify detection means connected to the first latch means for detecting whether data written to the first memory cell is normal or abnormal;
And second verify detecting means connected to the second latch means for detecting whether data written to the second memory cell is normal or abnormal. Non-volatile semiconductor storage device.
前記データ変更手段が、電流経路が直列に接続された二つのMOS型トランジスタから構成される事を特徴とする請求項1乃至3記載の不揮発性半導体記憶装置。4. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 1, wherein said data changing means comprises two MOS transistors whose current paths are connected in series. 前記ラッチ手段が、二つのインバータを逆並列接続されて構成されている事を特徴とする請求項1乃至3記載の不揮発性半導体記憶装置。4. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 1, wherein said latch means is configured by connecting two inverters in anti-parallel. 前記メモリセルアレーが、複数のメモリセルアレーの電流経路が直列に接続されたNAND型メモリセルを構成している事を特徴とする請求項1乃至3記載の不揮発性半導体記憶装置。4. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 1, wherein said memory cell array constitutes a NAND memory cell in which current paths of a plurality of memory cell arrays are connected in series. 前記メモリセルアレーが、AND型メモリセルを構成している事を特徴とする請求項1乃至3記載の不揮発性半導体記憶装置。4. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 1, wherein said memory cell array forms an AND type memory cell. 前記メモリセルアレーが、DINOR型メモリセルを構成している事を特徴とする請求項1乃至3記載の不揮発性半導体記憶装置。4. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 1, wherein said memory cell array forms a DINOR type memory cell. 第一のビット線の一端に接続された第一のラッチ手段に、前記第一のビット線に接続されたメモリセルに書き込むか否かのデータを保持する為の第一のデータラッチ動作と、
前記第一のラッチ手段にラッチされたデータに応じたデータを、第二のビット線の一端に接続された第二のラッチ手段に保持する為の第二のデータラッチ動作と、
前記第一のラッチ手段に保持されたデータに応じて、前記メモリセルへデータを書き込む為のデータ書き込み動作と、
前記第一のラッチ手段に保持されたデータが、前記メモリセルへデータの書き込みを禁止する為の書き込み禁止データである場合、前記第二のラッチ手段に保持されたデータに応じて、前記メモリセルが正常な書き込み禁止状態であるか、あるいは誤って書き込みが行われた誤書き込み状態であるかを検知するための誤書き込みベリファイ動作と、
を有する事を特徴とする不揮発性半導体記憶装置における誤書き込み防止方法。
A first data latch operation for holding data as to whether or not to write to a memory cell connected to the first bit line, in first latch means connected to one end of the first bit line;
A second data latch operation for holding data corresponding to the data latched by the first latch means in a second latch means connected to one end of a second bit line;
A data write operation for writing data to the memory cell according to the data held in the first latch means;
When the data held in the first latch unit is write-inhibited data for inhibiting data writing to the memory cell, the memory cell is stored in the second latch unit in accordance with the data held in the second latch unit. An incorrect write verify operation for detecting whether the is in a normal write-inhibited state or an erroneous write state in which writing has been performed erroneously;
A method for preventing erroneous writing in a nonvolatile semiconductor memory device, comprising:
第一のビット線の一端に接続された第一のラッチ手段に、前記第一のビット線に接続されたメモリセルに書き込むか否かのデータを保持する為の第一のデータラッチ動作と、
前記第一のラッチ手段にラッチされたデータの反転データを、第二のビット線の一端に接続された第二のラッチ手段に保持する為の第二のデータラッチ動作と、
前記第一のラッチ手段に保持されたデータに応じて、前記メモリセルへ書き込む為のデータ書き込み動作と、
前記第一のラッチ手段に保持されたデータが、前記メモリセルへ書き込みを禁止する為の書き込み禁止データであるにも関わらず、前記メモリセルに書き込みが行われた場合、前記第二のラッチ手段に保持されたデータを反転させ、このデータの反転を検知する事により、前記メモリセルが誤書き込み状態である事を検知する為の誤書き込みベリファイ動作と、
を有する事を特徴とする不揮発性半導体記憶装置における誤書き込み防止方法。
A first data latch operation for holding data as to whether or not to write to a memory cell connected to the first bit line, in first latch means connected to one end of the first bit line;
A second data latch operation for holding inverted data of the data latched by the first latch means in a second latch means connected to one end of a second bit line;
A data write operation for writing to the memory cell according to the data held in the first latch means;
In the case where the data held in the first latch unit is write-inhibited data for inhibiting writing to the memory cell, but the data is written to the memory cell, the second latch unit Erroneous write verify operation for detecting that the memory cell is in an erroneous write state by inverting the data held in
A method for preventing erroneous writing in a nonvolatile semiconductor memory device, comprising:
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