JPS62275396A - Eeprom device - Google Patents

Eeprom device

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Publication number
JPS62275396A
JPS62275396A JP61117377A JP11737786A JPS62275396A JP S62275396 A JPS62275396 A JP S62275396A JP 61117377 A JP61117377 A JP 61117377A JP 11737786 A JP11737786 A JP 11737786A JP S62275396 A JPS62275396 A JP S62275396A
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JP
Japan
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circuit
power supply
level
write
voltage
Prior art date
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Pending
Application number
JP61117377A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazunori Furusawa
和則 古沢
Shinji Nabeya
鍋谷 慎二
Masaaki Terasawa
寺沢 正明
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.)
Hitachi ULSI Engineering Corp
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi ULSI Engineering Corp
Hitachi Ltd
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 Hitachi ULSI Engineering Corp, Hitachi Ltd filed Critical Hitachi ULSI Engineering Corp
Priority to JP61117377A priority Critical patent/JPS62275396A/en
Publication of JPS62275396A publication Critical patent/JPS62275396A/en
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Abstract

PURPOSE:To avoid miserasing or miswriting actions due to an unfixed level, etc., of an internal circuit set immediately after a power supply is applied, by providing a voltage detecting circuit and keeping forcibly a timer circuit under a reset state until the power supply voltage reaches a prescribed level. CONSTITUTION:It is feared with a timer circuit that the output V4 of a counter circuit BC4 set at the final stage is set at a high level in an extremely short period during which the external control signal reaches a normal level after application of a power supply since the initial values of binary counters BC1-BC4 are unfixed immediately after application of the power supply. In this case, however, the output signal Vcs of a voltage detecting circuit is set at a low level when the power supply is applied. Thus a node NA can be set at a high level and therefore, the power supply voltage can keep an oscillation circuit OSC and the circuits BC1-BC4 under the reset states for a period during which the working of an internal circuit and the internal signal are set under the normal states. Thus it is possible to avoid undesired miserasing and miswriting actions immediately after the power supply is applied.

Description

【発明の詳細な説明】 3、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 この発明は、EEPROM (エレクトリカリ・イレー
ザブル・プログラマブル・リード・オンリー・メモリ)
装置に関するもので、例えば、その周辺回路がCMOS
 (相補型MOS)回路により構成されたものに利用し
て有効な技術に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] 3. Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] This invention is an EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory).
Regarding devices, for example, if the peripheral circuits are CMOS
The present invention relates to a technique that is effective for use in devices configured with (complementary MOS) circuits.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

データの電気的な書き込み及び消去が可能な半導体不揮
発性記憶素子、例えばMNOS (メタル・ナイトライ
ド・オイサイド・セミコンダクタ)は、比較的薄いシリ
コン酸化膜とその上に形成され比較的厚いシリコ・ン窒
化膜(ナイトライド)との2層構造のゲート絶縁膜を持
つ絶縁ゲート電界効果トランジスタ(以下、単にMNO
Sトランジスタという)であり、記憶情報の書込みだけ
でなく消去も電気的に行うことができる。MNOS技術
は、例えば特開昭56−156370号公報に記載され
ている。
Semiconductor nonvolatile memory elements that can electrically write and erase data, such as MNOS (metal nitride oxide semiconductor), are made of a relatively thin silicon oxide film and a relatively thick silicon nitride film formed on it. Insulated gate field effect transistor (hereinafter simply referred to as MNO
(referred to as an S transistor), and can electrically write and erase stored information. The MNOS technology is described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 156370/1983.

消去状態もしくは記憶情報が書込まれていない状態では
、Nチャンネル型MNO5トランジスタのしきい値電圧
は負の電圧になっている。記憶情報の書込み又は消去の
ために、ゲート絶縁膜には、トンネル現象によりキャリ
アの注入が生じるような高電界が作用させられる。
In an erased state or a state in which no stored information is written, the threshold voltage of the N-channel MNO5 transistor is a negative voltage. In order to write or erase stored information, a high electric field is applied to the gate insulating film so that carrier injection occurs due to a tunneling phenomenon.

上記公報に従うと、MNOSトランジスタは、N型半導
体基板に形成されたP型ウェル領域に形成される。また
、周辺回路を構成するMOSFETが、MNOSトラン
ジスタのためのウェル領域に対して独立にされたウェル
領域に形成される。
According to the above publication, the MNOS transistor is formed in a P-type well region formed in an N-type semiconductor substrate. Furthermore, MOSFETs constituting the peripheral circuit are formed in a well region that is independent of the well region for the MNOS transistor.

書込み動作において、MNOS トランジスタの基体ゲ
ートとしてのウェル領域には、例えばほり回路の接地電
位のOvが印加され、ゲートには、書き込みのための高
電圧が印加される。ソース領域及びドレイン領域には、
書込むべき情報に応じてはゾOvの低電圧又は書き込み
レベルの高電圧が印加される。このときMNOSトラン
ジスタのチャンネル形成領域、すなわちソース領域及び
ドレイン領域との間のシリコン領域表面には、上記ゲー
トの正の高電圧に応じてチャンネルが誘導される。この
チャンネルの電位はソース領域及びドレイン領域の電位
と等しくなる。ソース領域及びドレイン領域に上記のよ
うにovの電圧が印加されるとゲート絶縁膜には上記ゲ
ートの高電圧に応じた高電界が作用する。その結果、ゲ
ート絶縁膜にはトンネル現象によりチャンネルからキャ
リアとしての電子が注入される。これによって、MNO
Sのしきい価値電圧は、例えば負の電圧から正の電圧に
変化する。
In a write operation, for example, the ground potential Ov of the digging circuit is applied to the well region serving as the base gate of the MNOS transistor, and a high voltage for writing is applied to the gate. In the source region and drain region,
Depending on the information to be written, a low voltage of 0V or a high voltage of the writing level is applied. At this time, a channel is induced in the channel forming region of the MNOS transistor, that is, in the surface of the silicon region between the source region and the drain region, in response to the positive high voltage of the gate. The potential of this channel becomes equal to the potential of the source and drain regions. When a voltage of ov is applied to the source region and the drain region as described above, a high electric field corresponding to the high voltage of the gate acts on the gate insulating film. As a result, electrons as carriers are injected from the channel into the gate insulating film due to a tunneling phenomenon. This allows M.N.O.
The threshold voltage of S changes, for example, from a negative voltage to a positive voltage.

ソース領域及びドレイン領域に書き込みレベルの高電圧
が印加された場合、ゲートとチャンネルとの間の電位差
が小さい値にされる。このような小電圧差では、トンネ
ル現象による電子の注入を起こさせるには不十分となる
。そのため、MNOSのしきい値電圧は変化しない。
When a high voltage at a write level is applied to the source region and the drain region, the potential difference between the gate and the channel is reduced to a small value. Such a small voltage difference is insufficient to cause electron injection by tunneling. Therefore, the threshold voltage of MNOS does not change.

また、消去の場合には、MNOSトランジスタのゲート
にOvを与えながらその基体ゲートとしてのウェル領域
に正の高電圧を印加して、逆方向のトンネル現象を生じ
しめて、キャリアとしての電子を基体ゲートに戻すこと
により行われる。
In addition, in the case of erasing, while applying Ov to the gate of the MNOS transistor, a positive high voltage is applied to the well region serving as the base gate to cause a tunnel phenomenon in the reverse direction and transfer electrons as carriers to the base gate. This is done by reverting to

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

従来のEEPROMにあっては、1回の書き込みサイク
ルにおいて、同じメモリアレイ内に形成されたメモリセ
ルのうち、選択されたものに対してのみ書き込み動作を
行うものである。したがって、多ビットの書き込み動作
を行う場合、それぞれのビットに対してそれぞれ書き込
みが行われることになるので、その書き込み時間が長く
される。
In a conventional EEPROM, in one write cycle, a write operation is performed only on selected memory cells among memory cells formed in the same memory array. Therefore, when performing a multi-bit write operation, each bit is written individually, so the write time becomes longer.

そこで、本願発明者は、先に、MNOSトランジスタを
含むメモリセルがマトリックス配置されて構成されたメ
モリアレイにおけるデータ線にラッチ回路を設け、ワー
ド線の選択動作によって読み出された情報を保持させた
後このラッチ回路に書き換え情報をセントするという第
1書き込み動作と、その消去動作の後に上記ラッチ回路
の保持情報に従ってMNOSトランジスタへの実際の書
き込みを実施するという第2書き込み動作からなる一連
の動作によって、1つのワード線に結合された複数のメ
モリセルに対する書き込み動作を行うことを考えた。
Therefore, the inventor of the present application first provided a latch circuit in a data line in a memory array configured by arranging memory cells including MNOS transistors in a matrix, and held information read out by a word line selection operation. Then, by a series of operations consisting of a first write operation in which rewrite information is sent to this latch circuit, and a second write operation in which after the erase operation, actual write is performed to the MNOS transistor according to the information held in the latch circuit. , we have considered performing a write operation on a plurality of memory cells coupled to one word line.

この場合、書き込み系の制御回路としては、第1書き込
み動作において、任意の書き込みデータ信号の入力が行
われるようにするために、その動作の終了を識別するタ
イマー回路を設けることを検討した。すなわち、データ
の入力毎に、タイマー回路のリセット及び再起動をかけ
て、次々に入力される書き込みデータの取り込みを行う
ようにするものである。そして、上記タイマー回路によ
り設定される一定時間内に次の書き込みデータが入力さ
れないこと、言い換えるならば、タイマー回路からタイ
ムアンプ信号が出力されると、書き込むべきデータの取
り込みが終了したものとみなして、上記リセット入力を
禁止して、次の消去動作に移行するものである。しかし
ながら、このようなタイマー回路を設けた場合、次のよ
うな新たな問題の生じることが判明した。すなわち、電
源投入直後において、タイマー回路を構成するカウンタ
回路やその人力制御信号を形成する内部回路の信号レベ
ルが不定になることによって、上記タイマー回路が動作
状態になると、タイムアツプ信号が出力されてしまい、
自動的に次の動作ステップである消去動作及び第2の書
き込み動作という一連の動作が行われてしまうことによ
って、記憶情報が破壊されてしまうという虞れが生じる
ものとなる。
In this case, in order to input an arbitrary write data signal in the first write operation, we considered providing a timer circuit for the write system control circuit to identify the end of the operation. That is, each time data is input, the timer circuit is reset and restarted, and write data that is input one after another is captured. If the next write data is not input within a certain period of time set by the timer circuit, in other words, if the time amplifier signal is output from the timer circuit, it is assumed that the data to be written has been completed. , the reset input is prohibited and the next erase operation is started. However, it has been found that when such a timer circuit is provided, the following new problem arises. In other words, immediately after the power is turned on, the signal level of the counter circuit that constitutes the timer circuit and the internal circuit that forms its manual control signal becomes unstable, and when the timer circuit becomes operational, a time-up signal is output. ,
If a series of operations including an erase operation and a second write operation, which are the next operation steps, are automatically performed, there is a risk that the stored information will be destroyed.

この発明の目的は、高速書き込み動作を実現しつつ、電
源投入時の誤消去ないし誤書き込みを防止したEEPR
OM装置を提供することにある。
The purpose of this invention is to realize an EEPR that prevents erroneous erasing or erroneous writing when the power is turned on while realizing high-speed writing operation.
Our objective is to provide an OM device.

この発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、
この明細書の記述および添付図面から明らかになるであ
ろう。
The above and other objects and novel features of this invention include:
It will become clear from the description of this specification and the accompanying drawings.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記の通りである。
A brief overview of typical inventions disclosed in this application is as follows.

すなわち、電気的書き込み及び消去が可能な半導体不揮
発性メモリ素子を含むメモリセルがマトリックス配置さ
れて構成されたメモリアレイにおけるデータ線に、その
読み出し信号を保持するラッチ回路と、このラッチ回路
の保持情報に従って書き込み動作にに必要な電圧をデー
タ線に伝えるレベル変換回路とを設け、外部端子から供
給される動作モード信号を受けて、書き込み動作のとき
アドレス指定されたワード線に結合された記憶素子の記
憶情報を上記ラッチ回路に取り込んだ後上記ラッチ回路
の記憶情報を書き込みデータに置き損える第1書き込み
動作と、上記アドレス指定されたワード線に結合される
記憶素子の記憶情報の消去動作と、上記ラッチ回路の記
憶情報に従って上記ワード線に結合された記憶素子へ書
き込みを行う第21き込み動作とを時系列的に行うとと
もに、トリガ信号によってそのリセットと再起動がかけ
られ、そのタイムアツプ出力により上記第1書き込み動
作の終了を判定して消去動作に移行させるタイマー回路
を電源電圧が所定の電圧以下のとき、強制的にリセット
状態にさせておくものである。
That is, a latch circuit that holds the read signal and information held by this latch circuit are attached to data lines in a memory array in which memory cells including semiconductor non-volatile memory elements that can be electrically written and erased are arranged in a matrix. Accordingly, a level conversion circuit is provided which transmits the voltage necessary for a write operation to a data line, and upon receiving an operation mode signal supplied from an external terminal, converts the memory element connected to the addressed word line during a write operation. a first write operation in which the stored information in the latch circuit is misplaced in write data after the stored information is taken into the latch circuit; and an erase operation in which the stored information in the storage element coupled to the addressed word line is erased; The 21st write operation of writing to the memory element connected to the word line according to the stored information of the latch circuit is performed in a time-series manner, and the trigger signal is used to reset and restart the operation, and the time-up output A timer circuit that determines the end of the first write operation and shifts to the erase operation is forced into a reset state when the power supply voltage is below a predetermined voltage.

〔作 用〕[For production]

上記した手段によれば、電源投入時において、内部回路
が不安定な動作を行う期間、第1書き込み動作の終了を
判定するタイマー回路がリセット状態に置かれるため、
消去動作や第2書き込み動作による不所望な記憶情報の
破壊を防止することができる。
According to the above means, when the power is turned on, the timer circuit that determines the end of the first write operation is placed in a reset state during a period when the internal circuit operates unstablely.
Unwanted destruction of stored information due to the erase operation or the second write operation can be prevented.

〔実施例〕〔Example〕

第4図には、この発明が適用されるEEFROM装置の
一実施例の要部回路図が示されている。
FIG. 4 shows a circuit diagram of a main part of an embodiment of an EEFROM device to which the present invention is applied.

この実施例のEEFROM装置は、図示しないアドレス
バッファやXデコーダX−DCR及びYデコーダY−D
CRからなるアドレス選択回路と、このアドレス選択回
路の出力信号や制御信号に応答して書き込み/消去動作
のための電圧を形成す−る回路、及び上記制御信号を形
成する制御回路C0NTを含んでいる。
The EEFROM device of this embodiment includes an address buffer (not shown), an X decoder X-DCR, and a Y decoder Y-D.
It includes an address selection circuit consisting of a CR, a circuit for forming voltages for write/erase operations in response to output signals and control signals of the address selection circuit, and a control circuit C0NT for forming the control signals. There is.

EEPROM装置は、特に制限されないが、外部から供
給される+5vのような比較的低い電源電圧Vccと、
−12vのような負の高電圧−vppとによって動作さ
れる。上記選択回路を構成するXアドレスデコーダX−
DCR等は、CMO3回路により構成される。CM O
S回路は、+5vのような比較的低い電源電圧Vccが
供給されることによって、その動作を行う。したがって
、アドレXデコーダX−DCR及びY−DCRにより形
成される選択/非選択信号のレベルは、はり+5vとさ
れ、ロウレベルは、はり回路の接地電位のOVにされる
。。
The EEPROM device has a relatively low power supply voltage Vcc, such as +5V supplied from the outside, although it is not particularly limited.
It is operated by a high negative voltage -vpp, such as -12v. X address decoder X- that constitutes the above selection circuit
The DCR and the like are composed of CMO3 circuits. C.M.O.
The S circuit operates by being supplied with a relatively low power supply voltage Vcc such as +5V. Therefore, the level of the selection/non-selection signal formed by the address X decoders X-DCR and Y-DCR is set to +5V, and the low level is set to OV, which is the ground potential of the beam circuit. .

図示のEEPROM装置を構成する素子構造それ自体は
、本発明に直接関係が無いので図示しないけれども、そ
の概要は次のようにされる。
Although the element structure itself constituting the illustrated EEPROM device is not shown because it is not directly related to the present invention, its outline is as follows.

すなわち、図示の装置の全体は、N型単結晶シリコンか
ら成るような半導体基板上に形成される。
That is, the entire illustrated device is formed on a semiconductor substrate, such as one made of N-type single crystal silicon.

MNOSトランジスタは、Nチャンネル型とされ、それ
は、上記半導体基板の表面に形成されたP型ウェル領域
もしくはP型半導体領域上に形成される。Nチャンネル
型MOSFETは、同様にP型半導体領域上に形成され
る。
The MNOS transistor is of an N-channel type, and is formed on a P-type well region or a P-type semiconductor region formed on the surface of the semiconductor substrate. An N-channel MOSFET is similarly formed on the P-type semiconductor region.

Pチャンネル型MOSFETは、上記半導体基板上に形
成される。
A P-channel MOSFET is formed on the semiconductor substrate.

1つのメモリセルは、特に制限されないが、1つのMN
OSトランジスタと、それに直列接続された2つのMO
SFETとから構成される。1つのメモリセルにおいて
、1つのMNOSトランジスタと2つのMOSFETは
、例えばMNOSトランジスタのゲート電極に対してそ
れぞれ2つのMOSFETのゲート電極の一部がオーバ
ーラツプされるようないわゆるスタックドゲート構造と
される。これによって、メモリセルのサイズは、それを
構成する1つのMNOSトランジスタと2つのMOSF
ETとが実質的に一体構造にされることになり、小型化
される。
One memory cell can be one MN, although it is not particularly limited.
OS transistor and two MOs connected in series with it
It is composed of SFET. In one memory cell, one MNOS transistor and two MOSFETs have a so-called stacked gate structure in which, for example, the gate electrode of the MNOS transistor partially overlaps the gate electrode of each of the two MOSFETs. As a result, the size of the memory cell is reduced to one MNOS transistor and two MOSFETs that make up the memory cell.
The structure is substantially integrated with the ET, resulting in miniaturization.

各メモリセルは、特に制限されないが、共通のウェル領
域に形成される。Xデコーダ、YデコーダのようなCM
O3回路を構成するためのNチャンネルMOSFETは
、各メモリセルのための共通のP型ウェル領域に対して
独立にされたP型ウェル領域に形成される。
Although not particularly limited, each memory cell is formed in a common well region. CM like X decoder, Y decoder
The N-channel MOSFET for configuring the O3 circuit is formed in a P-type well region that is independent from a common P-type well region for each memory cell.

この構造において、N型半導体基板は、その上に形成さ
れる複数のPチャンネルMOS F ETに対する共通
の基体ゲートを構成し、回路の電源電圧VCCレベルに
される。CMO3回路を構成するためのNチャンネルM
OS F ETの基体ゲートとしてのウェル領域は、回
路の接地電位Oボルトに維持される。
In this structure, the N-type semiconductor substrate constitutes a common base gate for a plurality of P-channel MOS FETs formed thereon, and is set to the power supply voltage VCC level of the circuit. N-channel M for configuring CMO3 circuit
The well region as the body gate of the OS FET is maintained at circuit ground potential O volts.

第1図において、メモリアレイM−ARYは、マトリッ
クス配置された複数のメモリセルを含んでいる。1つの
メモリセルは、MNOSトランジスタQ22と、そのド
レインとデータ線(ビット線もしくはディジフト線)D
Iとの間に設けられたアドレス選択用MO3FETQ2
1と、特に制限されないが、上記MNO3I−ランジス
タQ22のソースと共通ソース線との間に設けられた分
離用MO3FETQ23とから構成される。なお、前述
のようなスタックドゲート構造が採用される場合、MN
OS トランジスタQ22のチャンネル形成領域にMO
SFETQ21、Q32のチャンネル形成領域が直接的
に隣接されることになる。
In FIG. 1, memory array M-ARY includes a plurality of memory cells arranged in a matrix. One memory cell consists of an MNOS transistor Q22, its drain and a data line (bit line or shift line) D.
MO3FETQ2 for address selection provided between
1 and an isolation MO3FET Q23 provided between the source of the MNO3I transistor Q22 and the common source line, although this is not particularly limited. Note that when the stacked gate structure as described above is adopted, MN
MO in the channel formation region of OS transistor Q22
The channel forming regions of SFETQ21 and Q32 are directly adjacent to each other.

それ故に、MNO3I−ランジスタQ22のドレイン、
ソースは、便宜上の用語であると理解されたい。
Therefore, MNO3I - the drain of transistor Q22,
Source is to be understood as a term of convenience.

同二の行に配置されたメモリセルのそれぞれのアドレス
選択用MO3FETQ21等のゲートは、第1ワード線
Wllに共通接続され、それに対応されたMNOSトラ
ンジスタQ22等のゲートは、第2ワード線W12に共
通接続されている。同様に他の同一の行に配置されたメ
モリセルアドレス選択用MOSFET及びMNOSトラ
ンジスタのゲートは、それぞれ第1ワード線W21.W
22に共通接続されている。
The gates of the address selection MO3FETQ21, etc. of the memory cells arranged in the same two rows are commonly connected to the first word line Wll, and the gates of the corresponding MNOS transistors Q22, etc. are connected to the second word line W12. Commonly connected. Similarly, the gates of the other memory cell address selection MOSFETs and MNOS transistors arranged in the same row are connected to the first word line W21. W
22 in common.

同一の列に配置されたメモリセルのアドレス選択用MO
SFETQ21等のドレインは、データ線線Diに共通
接続されている。同様に他の同一の列に配置されたメモ
リセルのアドレス選択用MO5FETのドレインは、そ
れぞれデータ線D2に共通接続されている。
MO for selecting addresses of memory cells arranged in the same column
The drains of SFETQ21 and the like are commonly connected to the data line Di. Similarly, the drains of the address selection MO5FETs of other memory cells arranged in the same column are commonly connected to the data line D2.

各メモリセルにおける分離用MO3FETQ23のソー
スは共通にされ、共通ソース線C8を構成している。
The source of the isolation MO3FET Q23 in each memory cell is shared, forming a common source line C8.

この実施例のメモリアレイM−ARYは、はソ゛次のよ
うな電位によって動作される。
The memory array M-ARY of this embodiment is operated by the following potential.

まず、読み出し動作において、ウェル領域WELLの電
位Vwは、はy′回路の接地電位0ボルトに等しいロウ
レベルにされる。共通ソースNIAcsは、接地電位と
実質的に等しいロウレベルにされる0分離用MO3FE
TQ23のゲートに結合された制御線は、これらのMO
3FETQ23をオン状態にさせるように、はゾ電源電
圧Vccに等しいようなハイレベルにされる。それぞれ
MNOSトランジスタのゲート電極に結合された第2ワ
ードIW12ないしW22は、はり接地電位に等しいよ
うな電位、すなわちMNOSトランジスタの高しきい値
電圧と低しきい値電圧との間の電圧とされる。第1ワー
ド線WllないしW21のうちの選択されるべきワード
線は、はゾ電源電圧Vccに等しいような選択レベルも
しくはハイレベルされ、残りのワード線すなわち非選択
ワード線は、はり接地電位に等しいような非選択レベル
もしくはロウレベルにされる。データ線DIないしD2
のうちの選択されるべきデータ線には、センス電流が供
給される。第1ワード線によって選択されたメモリセル
におけるMNOSトランジスタが低しきい値電圧を持っ
ているなら、そのメモリセルは、それが結合されたデー
タ線に対して電流通路を形成する0選択されたメモリセ
ルにおけるMNOSトランジスタが高しきい値電圧を持
っているなら、そのメモリセルは、実質的に電流通路を
形成しない、従ってメモリセルのデータの読み出しは、
センス電流の検出によって行われる。
First, in a read operation, the potential Vw of the well region WELL is set to a low level equal to the ground potential of the y' circuit, 0 volts. The common source NIAcs is a 0 isolation MO3FE which is set to a low level substantially equal to the ground potential.
The control line coupled to the gate of TQ23 connects these MO
In order to turn on the 3FET Q23, the voltage is set to a high level equal to the power supply voltage Vcc. The second words IW12 to W22, each coupled to the gate electrode of the MNOS transistor, are at a potential equal to the beam ground potential, that is, a voltage between the high and low threshold voltages of the MNOS transistor. . The word line to be selected from among the first word lines Wll to W21 is set to a selection level equal to the power supply voltage Vcc or to a high level, and the remaining word lines, that is, unselected word lines are equal to the ground potential. It is set to a non-select level or low level. Data line DI to D2
A sense current is supplied to the data line to be selected. If the MNOS transistor in the memory cell selected by the first word line has a low threshold voltage, then that memory cell forms a current path to the data line to which it is coupled. If the MNOS transistor in a cell has a high threshold voltage, the memory cell will form virtually no current path, so reading data in the memory cell will be
This is done by detecting the sense current.

書き込み動作において、ウェル領域WELLは、はV−
Vppに等しいような負の高電圧にされ、分離用MO3
FETQ23のゲート電極に結合された制御線は、それ
らのMO3FETQ23をオフ状態にさせるように負の
高電位にされる。第1ワード線WllないしW21は、
はり接地電位に等しいような非選択レベルもしくはロウ
レベルにされる。第2ワード線W12ないしW22のう
ちの1つのワード線は、はy’ta電圧Vccに等しい
ような選択レベルにされ、残りの第2ワード線は、電圧
−Vpl)に近い負の高電圧にされる。データ線は、メ
モリセルに書き込まれるべきデータに応じて、はり電B
電圧Vccに等しいようなハイレベルもしくは負電圧−
vppに近い負の高電圧を持つロウレベルにされる。
In the write operation, the well region WELL is V-
A negative high voltage equal to Vpp is applied to the isolation MO3.
The control lines coupled to the gate electrodes of FETs Q23 are brought to a high negative potential to turn those MO3FETs Q23 off. The first word lines Wll to W21 are
It is set to a non-select level or low level equal to the beam ground potential. One of the second word lines W12 to W22 is brought to a selection level such that y'ta is equal to the voltage Vcc, and the remaining second word lines are brought to a negative high voltage close to the voltage -Vpl). be done. Depending on the data to be written into the memory cell, the data line
High level or negative voltage equal to voltage Vcc -
It is set to a low level with a negative high voltage close to vpp.

消去動作において、ウェル領域WELL及び共通ソース
線C8は、はゾ電源電圧Vccに等しいような消去レベ
ルもしくはハイレベルにされる。第1ワード1WILな
いしW21は及び第2ワード線W12ないしW22は、
消去のために、基本的にはそれぞれ回路の電源電圧Vc
cには一′等しいレベル及び電圧−vppに実質的に等
しいレベルされる。しかしながら、この実施例に従うと
、特に制限されないが、各メモリ行毎のメモリセルの消
去が可能となるように、第1、第2ワード線のレベルが
決定される。第1ワード&91W11ないしW21のう
ちの消去が必要とされるメモリ行に対応された第1ワー
ド線は、はy“電源電圧Vccに等しいような消去レベ
ルにされ、消去が必要とされないメモリ行に対応された
第1ワード線は、はり回路の接地電位のような非消去レ
ベルにされる。第2ワード線W12ないしW22のうち
の上記消去レベルにされる第1ワード線と対応する第2
ワード線は、はV′負電圧−vppに等しいような消去
レベルにされ、上記非消去レベルにされる第1ワード線
と対応する第2ワード線は、はソ゛電源電圧Vccに等
しいような非消去レベルにされる。
In the erase operation, the well region WELL and the common source line C8 are set to an erase level equal to the power supply voltage Vcc or to a high level. The first word lines 1WIL to W21 and the second word lines W12 to W22 are
For erasing, basically each circuit's power supply voltage Vc
c has a level equal to 1' and a level substantially equal to the voltage -vpp. However, according to this embodiment, the levels of the first and second word lines are determined so that erasing of memory cells in each memory row is possible, although this is not particularly limited. The first word line corresponding to the memory row that needs to be erased among W11 to W21 is set to an erase level equal to the power supply voltage Vcc, and the first word line corresponding to the memory row that needs to be erased is The corresponding first word line is set to a non-erasing level such as the ground potential of the beam circuit.The second word line of the second word lines W12 to W22 corresponding to the first word line set to the erasing level is
The word line is set to an erase level such that V' is equal to the negative voltage -vpp, and the second word line corresponding to the first word line set to the non-erased level is set to a non-erasing level such that is equal to the power supply voltage Vcc. set to erasure level.

この実施例に従うと、上述のようにウェル領域、すなわ
ちMNOSトランジスタの基体ゲートに電源電圧VCC
印加することによって各MNOSトランジスタの記憶情
報を消去する構成がとられる。
According to this embodiment, as described above, the power supply voltage VCC is applied to the well region, that is, the base gate of the MNOS transistor.
A configuration is adopted in which the information stored in each MNOS transistor is erased by applying this voltage.

他方、CMO3回路を構成するNチャンネル間O3FE
Tの基体ゲートは、MNO3I−ランジスタの基体ゲー
トとは独立に、例えばOボルトのような電位にされるこ
とが必要とされる。それ故に、前述のように各メモリセ
ルの基体ゲート、子なわち、メモリアレイM−ARYが
形成された半導体領域WELLは、Xデコーダ、Yデコ
ーダ等の周辺回路を構成するNチャンネルMOS F 
ETが形成される半導体領域(ウェル領域)と電気的に
分離される。
On the other hand, the O3FE between N channels that constitutes the CMO3 circuit
The body gate of T is required to be brought to a potential, for example O volts, independently of the body gate of the MNO3I-transistor. Therefore, as mentioned above, the base gate of each memory cell, that is, the semiconductor region WELL in which the memory array M-ARY is formed, is an N-channel MOS F constituting peripheral circuits such as an X decoder and a Y decoder.
It is electrically isolated from the semiconductor region (well region) in which the ET is formed.

なお、メモリアレイM−ARYの部分的な消去を可能と
したいなら、個々のメモリセルをそれぞれ独立のウェル
領域に形成したり、同じ行もしくは列に配置されるメモ
リセルを共通のウェル領域に形成したりすることができ
る。この実施例では、前述のようにメモリセルの全体す
なわちメモリアレイM−ARYは1つの共通なウェル領
域WELLに形成される。
If you want to enable partial erasure of the memory array M-ARY, you can form each memory cell in an independent well region, or form memory cells arranged in the same row or column in a common well region. You can do it. In this embodiment, as described above, the entire memory cell, ie, the memory array M-ARY, is formed in one common well region WELL.

上記第1、第2ワード線WllないしW21及びW12
ないしW22は、それぞれXデコーダX−DCRによっ
て駆動される。XデコーダX−DCRは、特に制限され
ないが、メモリアレイM−ARYのメモリ行に一対一対
応された複数の単位デコーダ回路から成る。1つの単位
デコーダ回路は、例えば図示のような、アドレス信号を
受けるノア(N OR)ゲート回路N0RI、ゲート回
路G及びレベル変換回路LVCから構成される。
The first and second word lines Wll to W21 and W12
to W22 are each driven by an X decoder X-DCR. Although not particularly limited, the X-decoder X-DCR consists of a plurality of unit decoder circuits in one-to-one correspondence with the memory rows of the memory array M-ARY. One unit decoder circuit is composed of, for example, a NOR gate circuit N0RI that receives an address signal, a gate circuit G, and a level conversion circuit LVC as shown in the figure.

ゲート回路Gは、少なくとも読み出し動作時において、
それに対応されたノアゲート回路の出力を、対応の第1
ワード線に伝達させ、また書き込み動作において対応の
ノアゲート回路の出力にかかわらずに第1ワード線を回
路の接地電位に実質的に等しいレベルにさせる構成とさ
れる。この実施例に従うと、ゲート回路Gは、前述の選
択消去動作を可能とするために、読み出し動作時ととも
に、消去動作時においても、それに対応されたノアゲー
ト回路の出力を対応の第1ワード線に伝達させるように
構成される。ゲート回路Gの具体的回路例は、この発明
には直接関係が無いのでその具体的回路の説明を省略す
る。
At least during the read operation, the gate circuit G
The output of the corresponding NOR gate circuit is
The first word line is transmitted to the word line, and the first word line is made to have a level substantially equal to the ground potential of the circuit in a write operation, regardless of the output of the corresponding NOR gate circuit. According to this embodiment, in order to enable the selective erase operation described above, the gate circuit G connects the output of the corresponding NOR gate circuit to the corresponding first word line during the read operation as well as during the erase operation. configured to transmit. A specific circuit example of the gate circuit G is not directly related to the present invention, so a description of the specific circuit will be omitted.

レベル変換回路LVCは、書き込み動作時において、そ
れに対応されたノアゲート回路の出力がハイレベルの選
択レベルならそれに応じて第2ワード線をはソ°電源電
圧VCCに等しい選択レベルにさせ、ノアゲート回路の
出力がロウレベルの非選択レベルならそれに応じて第2
ワード線をぼり負電圧−vppに等しい非選択レベルに
させる。レベル変換回路LVCは、また消去動作時にお
いて、それに対応されたノアゲート回路の出力がハイレ
ベルの選択レベルならそれに応じて第2ワード線をはり
負電圧−vppに等しい消去選択レベルにさせ、ノアゲ
ート回路の出力がロウレベルの非選択レベルならそれに
応じて第2ワード線をはゾ電源電圧VCCに等しい消去
非選択レベルにさせる。
During a write operation, if the output of the corresponding NOR gate circuit is at a high selection level, the level conversion circuit LVC changes the second word line to a selection level equal to the power supply voltage VCC in response to the output of the NOR gate circuit. If the output is a low level non-selection level, the second
The word line is brought to a non-select level equal to a negative voltage -vpp. During an erase operation, if the output of the corresponding NOR gate circuit is at a high selection level, the level conversion circuit LVC changes the second word line to an erase selection level equal to the negative voltage -vpp in response to the output of the NOR gate circuit. If the output is at a low non-selection level, the second word line is accordingly set to an erase non-selection level equal to the power supply voltage VCC.

分離用MOSFETQ23等のゲートは、制御電圧発生
回路Vtg−Gにより形成される制御電圧Vigが供給
される制御線に共通結合されている。
The gates of the isolation MOSFET Q23 and the like are commonly coupled to a control line to which a control voltage Vig generated by a control voltage generation circuit Vtg-G is supplied.

これら分離用MO5FETQ23等のソースは、それぞ
れ共通化されて共通ソース線C3を構成する。上記分離
用MO3FETQ23に供給される制御電圧Vigは、
MNOSトランジスタヘ後述するような書き込み動作に
おいて、第2ワード線W21ないしW22のうちの選択
されるべきメモリセルが結合されたワード線がハイレベ
ル(5v)とされ、基体ゲートとしてのウェル領域WE
LLが約−12Vとされるとともに、データ線例えばD
Iが約−1Ovにされたとき、上記MO3FE’[’Q
23をオフ状態にさせるように約−IQVのような低い
電位にされる。これにより、例えデータ線D2が+5■
のようなハイレベルにされていても、データ線D2から
上記書き込みを行うべきメモリセル側に電流が流れ込む
のが防止される。
The sources of these isolation MO5FETQ23 and the like are shared and constitute a common source line C3. The control voltage Vig supplied to the separation MO3FETQ23 is
In a write operation to the MNOS transistor as described later, the word line to which the memory cell to be selected among the second word lines W21 and W22 is coupled is set to a high level (5V), and the well region WE as a base gate is set to a high level (5V).
LL is set to about -12V, and the data line, for example, D
When I is set to about -1Ov, the above MO3FE'['Q
23 is brought to a low potential, such as about -IQV, to turn it off. As a result, even if the data line D2 is +5■
Even if the data line D2 is set to a high level, current is prevented from flowing from the data line D2 to the memory cell to which the above writing is to be performed.

共通ソース線CSは、共通ソースvA駆勅回路DVRの
出力端子に結合されている。
The common source line CS is coupled to the output terminal of the common source vA driver circuit DVR.

駆動回路DVRは、基本的には、消去動作時に共通ソー
ス線CSをはゾ電源電圧Vccレベルに駆動することが
でき、また読み出し動作時に共通ソース線C3をほり回
路の接地電位にまで駆動することができる出力特性を持
てば良い、これによって、消去動作において、ウェル領
域WELLが電源電圧Vccレベルにされたとき、MO
SFETQ23の共通ソース線C3に結合された電極と
ウェル領域WELLとの間の接合が順方向にバイアスさ
れてしまうことを防ぐことができる。また、読み出し動
作に必要とされる電流経路を、共通ソース線C3と回路
の接地点との間に形成させることができる。
Basically, the drive circuit DVR can drive the common source line CS to the level of the power supply voltage Vcc during an erase operation, and can also drive the common source line C3 to the ground potential of the circuit during a read operation. By this, when the well region WELL is brought to the power supply voltage Vcc level in the erase operation, the MO
It is possible to prevent the junction between the electrode coupled to the common source line C3 of SFETQ23 and the well region WELL from being biased in the forward direction. Furthermore, a current path required for a read operation can be formed between the common source line C3 and the ground point of the circuit.

駆動回路DVRは、特に制限されないが、第1図に示さ
れているように、回路の電源端子Vccと共通ソース線
C8との間に設けられたMOSFETQ26、共通ソー
ス線CSと回路の接地点との間に並列接続されたMOS
FETQ27及びQ28、及びCMOSインバータ回路
IVから成る。
The drive circuit DVR is not particularly limited, but as shown in FIG. MOS connected in parallel between
It consists of FETs Q27 and Q28 and a CMOS inverter circuit IV.

上記MO3FETQ27.Q2B(7)ゲートには、制
i1信号erが供給され、MO5FETQ26のゲート
には、上記制御信号erがインバータ回路IVによって
反転されて供給される。これにより、上記MO3FET
Q27.Q2BとQ26は、上記制御信号orのレベル
に応じて相補的にオン/オフ状態にされる。制御信号o
rは、基本的には、消去動作時においてMO5FETQ
26をオン状gにさせ、かつMO3FETQ27及びQ
28をオン状態にさせるようにはゾ電源電圧Vccに等
しいようなハイレベルにされ、読み出し及び書き込み動
作時において、は、10ボルトに等しいようなロウレベ
ルにされる。この実施例に従うと、制御信号erは、ウ
ェル領域WELLに形成されたMOSFET等によって
形成されたPN接合が順方向バイアス状態にされてしま
うことを防ぐように、ウェル領域の電位の変化タイミン
グに対応してその出力タイミングが制御される。
The above MO3FETQ27. The control i1 signal er is supplied to the gate of Q2B(7), and the control signal er is inverted by the inverter circuit IV and supplied to the gate of MO5FETQ26. As a result, the above MO3FET
Q27. Q2B and Q26 are turned on/off in a complementary manner depending on the level of the control signal or. control signal o
Basically, r is MO5FETQ during erase operation.
26 is turned on, and MO3FETQ27 and Q
To turn on 28, it is set to a high level equal to the power supply voltage Vcc, and during read and write operations, is set to a low level equal to 10 volts. According to this embodiment, the control signal er corresponds to the timing of change in the potential of the well region so as to prevent the PN junction formed by the MOSFET etc. formed in the well region WELL from being put into a forward bias state. and its output timing is controlled.

この実施例に従うと、第2ワード線W12.W22と共
通ソースvAC8との間に、それぞれMO3FETQ2
4.Q25が設けられている。これらのMO3FETQ
24.Q25は、制御信号7r/weによってスイッチ
制御される。特に制限されないが、制御信号or/we
は、そのハイレベルがはゾ電源電圧Vccに等しいレベ
ルにされ、そのロウレベルがはり接地電位に等しいレベ
ルにされる。MO3FETQ24.Q25は、第2ワー
ド&IW12.W22に負電位が与えられたときでも良
好にオフ状態にされるように、Pチャンネル型にされる
。スイッチMO3FETQ24.Q25等は、読み出し
動作のときに、MNOSトランジスタQ22等のゲート
と共通ソース線C3を短絡して両者を同電位にするよう
にオン状態にされる。これらのスイッチMO3FETQ
24.Q25は、次の理由によって各第2ワード線と共
通ソース線C3との間に設けられている。
According to this embodiment, the second word line W12. MO3FETQ2 is connected between W22 and common source vAC8, respectively.
4. Q25 is provided. These MO3FETQ
24. Q25 is switch-controlled by control signal 7r/we. Although not particularly limited, the control signal or/we
Its high level is set to a level equal to the power supply voltage Vcc, and its low level is set to a level equal to the ground potential. MO3FETQ24. Q25 is the second word & IW12. It is made into a P-channel type so that it can be turned off well even when a negative potential is applied to W22. Switch MO3FETQ24. During a read operation, transistors Q25 and the like are turned on so as to short-circuit the gates of the MNOS transistors Q22 and the common source line C3 so that they are at the same potential. These switches MO3FETQ
24. Q25 is provided between each second word line and the common source line C3 for the following reason.

すなわち、駆動回路DVRにおけるMO3FETQ27
.Q28は、読み出し動作時に制御信号orがはゾロボ
ルトに等しいロウレベルにされることによって、オン状
態にされる。この場合、MO3FETQ27.Q28は
、それらが図示のように並列接続されているけれども、
無視し得ないオン抵抗を持つ、その結果、共通ソース線
C8は、読み出し時にそれに流れる電流によってその電
位が上昇する。特に、MO3FETQ27.Q2BがP
チャンネル型から成る場合、これらのMO3FETQ2
7.Q28は、共通ソース線CSを回路の接地電位にま
で変化させるような駆動能力を持たないので、共通ソー
ス線C8の電位の浮き上がり量が大きくなる。すなわち
、MO3FETQ27、Q28は、それにおける共通ソ
ース線C8に結合された電流転送電極が、メモリアレイ
M−ARY及び共通ソースlcsを介して与えられる正
電位に対してソース電極として作用することになるので
、共通ソース!lAc5がそれぞれのしきい値電圧以下
の電位になると、実質的にオフ状態になる。このような
共通ソースvAC8の電位の上昇は、MNOSトランジ
スタの基板効果による実効的なしきい値電圧の増大をも
たらし、低しきい値電圧を持つべきMNOS トランジ
スタのコンダクタンスを減少させる。言い換えると、低
いしきい値電圧持つMNOSトランジスタを介して流れ
る読み出し電流が減少される。上記短絡MO3FETQ
24.Q25は、読み出し動作時に各第2ワード線W1
2.W22(7)電位を共通’/−スvAC3の電位と
実質的に等しくさせ、これによってMNOSトランジス
タの実効しきい値電圧の増大を防止する。
That is, MO3FETQ27 in the drive circuit DVR
.. Q28 is turned on when the control signal or is set to a low level equal to zero volts during a read operation. In this case, MO3FETQ27. Q28, although they are connected in parallel as shown,
As a result, the potential of the common source line C8, which has a non-negligible on-resistance, increases due to the current flowing through it during reading. In particular, MO3FETQ27. Q2B is P
When consisting of channel type, these MO3FETQ2
7. Since Q28 does not have the driving ability to change the common source line CS to the ground potential of the circuit, the potential of the common source line C8 rises by a large amount. That is, the current transfer electrodes of MO3FETs Q27 and Q28 coupled to the common source line C8 act as source electrodes for the positive potential applied via the memory array M-ARY and the common source lcs. , common source! When lAc5 reaches a potential below its respective threshold voltage, it is substantially turned off. Such an increase in the potential of the common source vAC8 causes an increase in the effective threshold voltage due to the substrate effect of the MNOS transistor, and reduces the conductance of the MNOS transistor, which should have a low threshold voltage. In other words, the read current flowing through the MNOS transistor with a low threshold voltage is reduced. Short circuit MO3FETQ above
24. Q25 is connected to each second word line W1 during a read operation.
2. The W22(7) potential is made substantially equal to the potential of the common VAC3, thereby preventing an increase in the effective threshold voltage of the MNOS transistor.

上記メモリアレイM−ARYが形成されるウェル領域W
ELLには、制御電圧発生回路Vw−Gにより形成され
た制御電圧Vw−Gが供給される。
Well region W where the memory array M-ARY is formed
A control voltage Vw-G generated by a control voltage generation circuit Vw-G is supplied to ELL.

この電圧Vwは、書き込み動作のときに約−12■のよ
うな負の高電圧にされ、消去動作のときに約+5vの電
位にされ、それ以外において約Ovにされる。
This voltage Vw is set to a negative high voltage of about -12V during a write operation, set to a potential of about +5V during an erase operation, and set to about Ov at other times.

この実施例に従うと、読み出し動作の高速化を図るため
に、メモリアレイM−ARYの各データ線D1.D2に
は、データ線DI、D2をカラムスイッチMO3FET
Q29.Q30と電気的に分離させるNチャンネルMO
5FETQ31.Q32が設けられる。すなわち、上記
各データvAD1、D2等と共通データ線CDとの間に
は、上記MO3FETQ31.Q32等とYゲート(カ
ラムスイッチ)回路C−5WとしてのNチャンネルMO
SFETQ29.Q10等がそれぞれ直列形態に設けら
れる。上記データ線分離用のMO5FETQ31.Q3
2は、上記MNOSトランジスタと同じP型のウェル領
域WELLに形成される。
According to this embodiment, in order to speed up the read operation, each data line D1 . D2 has data line DI, and D2 is connected to column switch MO3FET.
Q29. N-channel MO electrically isolated from Q30
5FETQ31. Q32 is provided. That is, the MO3FETQ31 . N-channel MO as Q32 etc. and Y gate (column switch) circuit C-5W
SFETQ29. Q10, etc. are provided in series. MO5FETQ31 for the above data line separation. Q3
2 is formed in the same P-type well region WELL as the MNOS transistor.

これらのMO3FETQ31.Q32のゲートには、制
御電圧発生回路Vc−Gにより形成される制御電圧Vc
が供給される。この制御電圧Vcは、書き込み動作状態
のときのみ、−12Vのような負の高電圧にされ、それ
以外の読み出し及び消去動作状態のときには、電源電圧
Vccのようなハイレベルにされる。これによって、上
記MO3FETQ31.Q32は、書き込み動作状態の
ときにオフ状態にされる。また、上記MO3FETQ3
1、Q32は、消去動作状態のとき上記ウェル領域WE
LLが電源電圧Vccのようなハイレベルにされること
によってオフ状態にされる。それ故、上記MO3FET
Q31.Q32は、読み出し動作状態のときにのみオン
状態にされる。これによって、書き込み動作の時に、上
記MO3FETQ31、Q32等がオフ状態にされるか
ら、データ線の電位が負の高電圧にされても後述するカ
ラムス4 ッ+MO3FETQ29.Q30との接続点
がフローティング状態にされる。これにより、上記相互
接続点に結合されるスイッチMO3FETQ29.Q3
0のソース、ドレインとそれが形成されるウェル領域と
が順バイアスされてしまうことを防止できる。
These MO3FETQ31. A control voltage Vc generated by a control voltage generation circuit Vc-G is applied to the gate of Q32.
is supplied. This control voltage Vc is set to a negative high voltage such as -12V only in the write operation state, and is set to a high level such as the power supply voltage Vcc during other read and erase operation states. This allows the MO3FETQ31. Q32 is turned off during the write operation state. In addition, the above MO3FETQ3
1, Q32 is the well region WE in the erase operation state.
When LL is set to a high level such as power supply voltage Vcc, it is turned off. Therefore, the above MO3FET
Q31. Q32 is turned on only during read operation. As a result, during the write operation, the MO3FETQ31, Q32, etc. are turned off, so even if the potential of the data line is set to a negative high voltage, the columns 4+MO3FETQ29. The connection point with Q30 is placed in a floating state. This causes the switch MO3FETQ29. to be coupled to the interconnection point. Q3
It is possible to prevent the source and drain of 0 and the well region in which they are formed from being forward biased.

上記カラムスイッチ回路C−5Wを構成するMO3FE
TQ29.Q3(1)ゲートには、YデコーダY−DC
Rの出力信号が供給される。YデコーダY−DCHの各
出力は、読み出し動作時においてはゾ電源電圧Vccに
等しいような選択レベル又ははゾロボルトに等しいよう
な非選択レベルにされる。
MO3FE constituting the above column switch circuit C-5W
TQ29. Q3(1) gate has Y decoder Y-DC
An output signal of R is provided. During a read operation, each output of the Y-decoder Y-DCH is set to a selection level equal to the zo power supply voltage Vcc or a non-selection level equal to zoro volts.

上記共通データ線CDは、入出力回路10Bを構成する
データ入力回路DIBの出力端子と、センスアンプSA
と出カバソファ回路OBGとからなるデータ出力回路D
OBの入力端子に結合されている。この入力出力回路I
OBを構成するデータ入力回路の入力端子とデータ出力
回路の出力端子は、外部端子I10に結合される。
The common data line CD is connected to the output terminal of the data input circuit DIB constituting the input/output circuit 10B and the sense amplifier SA.
and an output sofa circuit OBG.
It is coupled to the input terminal of OB. This input/output circuit I
The input terminal of the data input circuit and the output terminal of the data output circuit constituting OB are coupled to external terminal I10.

この実施例に従うと、各データ線Di、D2には、書き
込み動作に先立って前の記憶悄・報を保持するためのラ
ッチ回路FFが設けられるとともに、書き込み動作時に
おいてθフチ回路FFの記憶情報に従って選択的にデー
タ線の電位を負の高電圧−vppにさせるレベル変換回
路LVCが設けられる。これらによって、1つの選択ワ
ード線に結合された複数のメモリセルへのデータの同時
書き込みが可能とされる。
According to this embodiment, each data line Di, D2 is provided with a latch circuit FF for holding the previous memory information prior to a write operation, and at the time of a write operation, the memory information of the θ edge circuit FF is provided. Accordingly, a level conversion circuit LVC is provided which selectively changes the potential of the data line to a negative high voltage -vpp. These allow simultaneous writing of data into multiple memory cells coupled to one selected word line.

制御回路C0NTは、外部端子CE、WE、OEに供給
されるチップイネーブル信号、ライトイネーブル信号、
アウトプットイネーブル信号及び外部端子VGIpに供
給される書き込み電圧を受けることによって、種々の動
作モードを判別し、ゲート回路G、レベル変換回路LV
C1制御電圧発生回路Vig−G、駆動回路DVR、デ
ータ入力回路DIR、データ出力回路DOB等の回路の
動作を制御するための種々の制御信号を出力する。
The control circuit C0NT receives a chip enable signal, a write enable signal, and a write enable signal supplied to external terminals CE, WE, and OE.
Various operation modes are determined by receiving the output enable signal and the write voltage supplied to the external terminal VGIp, and the gate circuit G and level conversion circuit LV
It outputs various control signals for controlling the operations of circuits such as the C1 control voltage generation circuit Vig-G, the drive circuit DVR, the data input circuit DIR, and the data output circuit DOB.

この実施例のEEFROM装置の動作の概略を次に説明
する。
An outline of the operation of the EEFROM device of this embodiment will be explained below.

特に制限されないが、読み出し動作モードは、CESW
E、OEのように記す)のロウレベル、ハイレベル及び
ロウレベルによって指示され、スタンバイ動作モードは
、信号CEのハイレベルによって指示される。書き込み
動作モードは、信号GE、WE、OE及びvppのロウ
レベル、ロウレベル、ハイレベル及びロウレベルによっ
て指示すれる。この実施例では、書き込み動作が指示さ
れると、それに先立ってアドレス指示されたワード線に
結合された全てのメモリセルの記憶情報が一旦読み出さ
れて第1図に示した各ラッチ回路FFに保持される。す
なわち、MNOSトランジスタが形成されるウェル領域
WELLの電位は、回路の接地電位Ovにされ、データ
線D1等の電位は、その読み出し信号に従ったレベルに
される。また、このとき、制御電圧Vcは、電源電圧V
ccのようなハイレベルにされる。これによって、前記
MO3FETQ31.Q32がオン状態にされるから、
外部端子から供給されたデータ信号が書き込むべきメモ
リセルのデータ線D1等に対応されたラッチ回路に取り
込まれる0図示しないが、ワード線に結合されたメモリ
セルに対して任意のビットの書き替えを行う場合、その
書き込みべきデータに対応したデータ線がYアドレスの
指定によって順次に切り換えられることによって、外部
端子から供給された任意の複数ビットからなる書き込み
信号がそれぞれ対応されたラッチ回路に順次に取り込ま
れる。すなわち、第1書き込み動作が行われる。
Although not particularly limited, the read operation mode is CESW
The standby operation mode is indicated by the high level of the signal CE. The write operation mode is indicated by the low level, low level, high level, and low level of the signals GE, WE, OE, and vpp. In this embodiment, when a write operation is instructed, the stored information of all the memory cells connected to the word line for which the address was previously instructed is once read out and stored in each latch circuit FF shown in FIG. Retained. That is, the potential of the well region WELL where the MNOS transistor is formed is set to the ground potential Ov of the circuit, and the potentials of the data line D1 and the like are set to a level according to the read signal. Also, at this time, the control voltage Vc is the power supply voltage V
It is set to a high level like cc. As a result, the MO3FETQ31. Since Q32 is turned on,
The data signal supplied from the external terminal is taken into the latch circuit corresponding to the data line D1 etc. of the memory cell to be written. Although not shown, any bit can be rewritten in the memory cell connected to the word line. In this case, the data lines corresponding to the data to be written are sequentially switched according to the specification of the Y address, so that the write signal consisting of any plurality of bits supplied from the external terminal is sequentially taken into the corresponding latch circuit. It will be done. That is, a first write operation is performed.

この後、上記ワード線に結合されたMNOSトランジス
タの消去動作が実施される。すなわち、上記ウェル領域
WELLの電位は電源電圧Vccのようなハイレベルに
、MNOS トランジスタのゲートが結合された第2ワ
ード線の電位は−vppのような負の高電圧にされる。
After this, an erase operation of the MNOS transistor coupled to the word line is performed. That is, the potential of the well region WELL is set to a high level such as the power supply voltage Vcc, and the potential of the second word line connected to the gate of the MNOS transistor is set to a negative high voltage such as -vpp.

このとき、上記制御電圧Vcが上記のようなハイレベル
にされているが、MOSFETQ31.Q32は、それ
が形成される上記ウェル領域WELLのハイレベルによ
ってオフ状態される。
At this time, although the control voltage Vc is set to the high level as described above, MOSFETQ31. Q32 is turned off by the high level of the well region WELL in which it is formed.

その後に上記ラッチ回路FFの情報に従って1ワ一ド線
分のメモリセルに対して一斉に実質的な書き込み動作、
すなわち、第2書き込み動作が実施される。このとき、
上記ウェル領域WELLの電位及び書き込むべきデータ
に対応されたデータ線D1の電位は、負の高電圧にされ
る。これに同期して、上記制御電圧Vcも負の高電圧に
されるため、上記データ線分離用MO3FETQ31゜
Q32等は、全てオフ状態にされる。この結果、カラム
スイッチMOSFETQ29.Q30等のデータ線側の
半導体領域とそれが形成されるウェル領域とのPN接合
が、上記負の高電圧によって順バイアスされることが防
止できる0以上の時系列的に動作により、この実施例の
EEFROMは、外部からはスタティック型RAMと同
様な書き込み動作を行うことができる。
After that, according to the information of the latch circuit FF, a substantial write operation is performed on the memory cells for one word line all at once.
That is, the second write operation is performed. At this time,
The potential of the well region WELL and the potential of the data line D1 corresponding to the data to be written are set to a negative high voltage. In synchronization with this, the control voltage Vc is also set to a negative high voltage, so that the data line isolation MO3FETs Q31, Q32, etc. are all turned off. As a result, column switch MOSFETQ29. In this embodiment, the PN junction between the semiconductor region on the data line side such as Q30 and the well region in which it is formed is prevented from being forward biased by the negative high voltage. The EEFROM can perform a write operation similar to that of a static RAM from the outside.

上記第1書き込み動作の終了を識別するために、次のタ
イマー回路が利用される。
The following timer circuit is utilized to identify the end of the first write operation.

第1図には、タイマー回路の一実施例の回路図が示され
ている。
FIG. 1 shows a circuit diagram of one embodiment of a timer circuit.

タイマー回路は、発振回路O8Cと縦列接続されたバイ
ナリ−カウンタ回路BC1ないしBO2とを含む、上記
発振回路O3Cの出力信号VOとインバータ回路Nlに
より反転された信号VOとは、初段回路BCIに供給さ
れることによって、4ビツトのカウンタ回路が構成され
る。
The timer circuit includes an oscillation circuit O8C and binary counter circuits BC1 to BO2 connected in series.The output signal VO of the oscillation circuit O3C and the signal VO inverted by the inverter circuit Nl are supplied to the first stage circuit BCI. By doing this, a 4-bit counter circuit is constructed.

上記発振回路oSCと、上記各バイナリ−カウンタ回路
BCIないしBO2は、リセット信号Rのハイレベルに
よりリセット状態にされ、そのハイレベルにより動作状
態にされる。このリセット信号Rは、次の入力ゲート回
路を介して形成される。トリガ信号Tgと、上記カウン
タ回路の最終段の計数出力v4とは、PチャンネルMO
3FETQ1.Q2とNチャンネルMO3FETQ3゜
Q4からなるCMO5/7 (NOR)ゲート回路に供
給される。この実施例では、電源投入時等における誤動
作を防止するために、上記ノアゲート回路を構成するN
チャンネルMO3FETQ3とQ4には、電圧検出回路
の出力信号Vcsを受けるパワースイッチとしてのNチ
ャンネルMOSFETQ5を介して回路の接地電位が供
給される。また、上記ノアゲート回路の出力端子(ノー
ドNA)と電源電圧Vccとの間には、上記電圧検出回
路の出力信号Vcsを受けるPチャンネルMO3FET
Q6が設けられる。
The oscillation circuit oSC and each of the binary counter circuits BCI to BO2 are put into a reset state by the high level of the reset signal R, and put into an operating state by the high level. This reset signal R is formed via the next input gate circuit. The trigger signal Tg and the count output v4 of the final stage of the counter circuit are P-channel MO
3FETQ1. It is supplied to a CMO5/7 (NOR) gate circuit consisting of Q2 and N-channel MO3FET Q3°Q4. In this embodiment, in order to prevent malfunctions when the power is turned on, the NOR gate circuit is
The ground potential of the circuit is supplied to the channel MO3FETs Q3 and Q4 via an N-channel MOSFET Q5 serving as a power switch that receives the output signal Vcs of the voltage detection circuit. Further, between the output terminal (node NA) of the NOR gate circuit and the power supply voltage Vcc, there is a P-channel MO3FET that receives the output signal Vcs of the voltage detection circuit.
Q6 is provided.

電圧検出回路は、そのゲートに回路の接地電位が供給さ
れたPチャンネルMO3FETQI 1と、ダイオード
接続されたNチャンネルMOSFETQ12.Q13及
び内部チップ選択信号GEを受けるNチャンネルMO3
FETQI 4の直列回路から構成される。この回路は
、上記MO3FETQ12.Q13の合成しきい値電圧
を基準電圧とする電圧検出動作を行う。すなわち、第2
図の動作波形図に示すように、電源投入時における電源
電圧VCCの立ち上がりがMOSFETQI 2とQ1
3の合成しきい値電圧に達する迄の間、これらのMOS
FETQI 2.Ql 3がオフ状態になってその出力
を電源電圧VCCに従ったハイレベルとし、電源電圧V
ccが上記MO3FETQI 2とQl3の合成しきい
値電圧を越えると、これらのMOSFETQI 2とQ
l3がオン状態になってロウレベルの出力信号を形成す
る。このため、上記Pチ+:/ネルMOSFETQ11
は、MOSFETQI2、Ql3及びQl4のコンダク
タンスに比べて十分率さなコンダクタンスを持つように
される。上記MO3FETQI 1とQl2の接続点か
ら得られる電圧検出出力は、インバータ回路N3及びN
4により増幅されることによって、第2図に示したよう
に、電源電圧Vccが所定の電圧に達するまでの間、ロ
ウレベルにされる出力信号Vc3を形成するものである
。なお、内部チップ選択信号CEは、それに対応した外
部端子における比較的大きな寄生容量によって、電源投
入時に外部端子(CE)が一定期間ロウレベルに維持さ
れるため、内部信号CEはハイレベルにされるものであ
る。電源投入が完了した定常状態において、内部チップ
選択信号CBがロウレベルの非選択状態のとき、MOS
FETQI 4がオフ状態になってその直流電流路を遮
断するとともに、その出力をハイレベルにして電圧検出
出力を実質的に無効とする。
The voltage detection circuit includes a P-channel MOSFET QI1 whose gate is supplied with the circuit ground potential, and diode-connected N-channel MOSFETQ12. N-channel MO3 receiving Q13 and internal chip selection signal GE
Consists of a series circuit of 4 FETQIs. This circuit consists of the MO3FETQ12. A voltage detection operation is performed using the combined threshold voltage of Q13 as a reference voltage. That is, the second
As shown in the operating waveform diagram in the figure, the rise of the power supply voltage VCC when the power is turned on is
Until the combined threshold voltage of 3 is reached, these MOS
FETQI 2. Ql3 is turned off and its output is at a high level according to the power supply voltage VCC, and the power supply voltage V
When cc exceeds the combined threshold voltage of MO3FETQI 2 and Ql3, these MOSFETQI 2 and Q
l3 is turned on and forms a low level output signal. For this reason, the above Pchi+:/nel MOSFETQ11
is made to have a sufficiently high conductance compared to the conductance of MOSFETs QI2, Ql3, and Ql4. The voltage detection output obtained from the connection point of MO3FET QI 1 and Ql2 is the inverter circuit N3 and N
As shown in FIG. 2, the output signal Vc3 is amplified by 4, thereby forming an output signal Vc3 that is kept at a low level until the power supply voltage Vcc reaches a predetermined voltage. Note that the internal chip selection signal CE is set to a high level because the external terminal (CE) is maintained at a low level for a certain period of time when the power is turned on due to a relatively large parasitic capacitance at the corresponding external terminal. It is. In a steady state after power-on, when the internal chip selection signal CB is in a low level non-selected state, the MOS
The FET QI 4 is turned off to cut off its DC current path, and its output is set to a high level to substantially invalidate the voltage detection output.

上記ノアゲート回路の出力信号(ノードNA)は、Pチ
ャンネルMO3FETQ7.QB及びNチャンネルMo
5FETQ9.Q10からなるノアゲート回路を介して
、上記リセット信号Rが形成される。なお、このノアゲ
ート回路の他方の入力であるMOSFETQ8とQIO
のゲートには、制御信号Cが供給される。この制御信号
Cは、書キ込み以外のときハイレベルになって、上記ト
リガ信号Tgに無関係にリセット信号Rをロウレベルに
して、発振回路O8Cの動作及びカウンタ回路をリセッ
ト状態にするものである。
The output signal (node NA) of the NOR gate circuit is connected to the P-channel MO3FETQ7. QB and N channel Mo
5FETQ9. The above-mentioned reset signal R is formed via a NOR gate circuit consisting of Q10. Note that the other input of this NOR gate circuit, MOSFETQ8 and QIO
A control signal C is supplied to the gate of. This control signal C becomes high level when not writing, and sets the reset signal R to low level regardless of the trigger signal Tg to reset the operation of the oscillation circuit O8C and the counter circuit.

電源投入が完了した定常状態におけるタイマー回路の正
常の動作、言い換えるならば、書き込みモードにおける
第1書き込み動作での書き込みデータの取り込みを第3
図のタイミング図を参照して次に説明する。このような
通常の動作状態では、上記電圧検出出力VC3がハイレ
ベルにされているため、NチャンネルMo3FETQ5
はオン状態に、PチャンネルMO3FETQ6はオフ状
態にされている。この状態において、書き込みデータD
inが供給される毎に上記トリガ信号Tgが発生される
ため、ノードNAが上記トリガ信号Tgのハイレベルに
応じてロウレベルにされる。この結果、上記制御信号C
がロウレベルにされていることりより、上記トリガ信号
Tgに同期して、発振回路O8Cの動作が停止されると
ともに、バイナリ−カウンタ回路がリセットされる。上
記バイナリ−カウンタ回路の設定時刻T、言い換えるな
らば、最終段回路BC4の出力信号■4がハイレベルに
されるまでの間に、次の書き込みデータDinが入力さ
れると、上記トリガ信号Tgが発生され、上記タイマー
回路のリセットが行われる。以下同様にして、上記時間
Tより短い周期で次々に書き込みデータDinを供給す
ると、それが前記第4図に示したラッチ回路に取り込ま
れる。そして、上記時間T内に次の書き込みデータDi
r+を入力しないと、同図に点線で示したようにトリガ
信号Tgが発生されないから、タイマー回路の出力信号
■4がハイレベルになって、次の動作ステップである消
去モードに移行する。このとき、上記信号■4のハイレ
ベルによって、ノアゲート回路の出力ノードNAがロウ
レベルに維持されるため、第1書き込み動作が終了した
ものとみなして、以後、書き込みデータDinを入力し
ても、言い換えるならば、トリガ信号Tgが発生しても
これを受付なくする。
The normal operation of the timer circuit in a steady state after power-on is completed, in other words, the third write operation is performed to capture the write data in the first write operation in the write mode.
This will be explained next with reference to the timing diagram shown in the figure. In such a normal operating state, since the voltage detection output VC3 is at a high level, the N-channel Mo3FETQ5
is turned on, and P-channel MO3FETQ6 is turned off. In this state, write data D
Since the trigger signal Tg is generated every time in is supplied, the node NA is set to a low level in response to the high level of the trigger signal Tg. As a result, the control signal C
Since O8C is set to a low level, the operation of the oscillation circuit O8C is stopped and the binary counter circuit is reset in synchronization with the trigger signal Tg. If the next write data Din is input before the set time T of the binary counter circuit, in other words, the output signal 4 of the final stage circuit BC4 is set to high level, the trigger signal Tg will be activated. The timer circuit is reset. Similarly, when write data Din is supplied one after another at a cycle shorter than the above-mentioned time T, the data is taken into the latch circuit shown in FIG. 4. Then, within the above time T, the next write data Di
If r+ is not input, the trigger signal Tg will not be generated as shown by the dotted line in the same figure, so the output signal 4 of the timer circuit becomes high level, and the operation shifts to the erase mode, which is the next operation step. At this time, the output node NA of the NOR gate circuit is maintained at a low level due to the high level of the signal 4, so it is assumed that the first write operation has been completed, and even if the write data Din is input from now on, the output node NA of the NOR gate circuit is maintained at a low level. If so, even if the trigger signal Tg is generated, it will not be accepted.

上記のタイマー回路では、tfQ投入直後の内部回路の
動作が、その動作電圧が十分な電圧に立ち上がる前の不
安定状態において、制御端子CB、WE及びOE等が比
較的大きな寄生容量を持つことによって、電源電圧Vc
cの立ち上がりに遅れてハイレベルにされる。これによ
って、みかけ上書き込み動作モードを櫓示するものとな
る。言い換えるならば、内部制御信号Cがロウレベルに
されている状態において、ノードNAの電位がロウレベ
ルにされていると、発振回路O3Cやバイナリ−カウン
タ回路BCIないしBO2が動作状態にされるとともに
、バイナリ−カウンタ回路BCIないしBO2の初期値
が不定であるため、電源投入後の外部制御信号が正常の
レベルに達する迄の極く短い時間内に、上記最終段のカ
ウンタ回路BC4の出力■4がハイレベルにされてしま
う虞れがある。一旦、上記出力v4がハイレベルにされ
てしまうと、内部回路が消去動作や第2の書き込み動作
に自動的に移行してしまうこの結果、記憶情報の不所望
な破壊が行われてしまう。
In the above timer circuit, the operation of the internal circuit immediately after tfQ is turned on is caused by the fact that the control terminals CB, WE, OE, etc. have relatively large parasitic capacitances in an unstable state before the operating voltage rises to a sufficient voltage. , power supply voltage Vc
It is set to high level with a delay from the rise of c. This gives an apparent indication of the write operation mode. In other words, if the potential of the node NA is set to a low level while the internal control signal C is set to a low level, the oscillation circuit O3C and the binary counter circuits BCI to BO2 are activated, and the binary counter circuits BCI to BO2 are activated. Since the initial values of the counter circuits BCI or BO2 are undefined, the output ■4 of the final stage counter circuit BC4 becomes high level within a very short time after the power is turned on until the external control signal reaches the normal level. There is a risk of being exposed. Once the output v4 is set to a high level, the internal circuit automatically shifts to the erase operation or the second write operation, resulting in undesirable destruction of stored information.

この実施例に従うと、電源投入時において、みかけ上書
き込みモードが指示されても、電圧検出回路の出力信号
Vcsがロウレベルにされるため、ノードNAをハイレ
ベルにすることができる。これに応じて、電源電圧が内
部回路の動作や内部信号が正常状態になる迄の間、発振
回路O3Cやカウンタ回路BC1ないしBO2をリセッ
ト状態に維持することができる。この結果、上記のよう
な電源投入直後での不所望な誤消去及び誤書き込みを防
止することができる。
According to this embodiment, even if the write mode is apparently instructed when the power is turned on, the output signal Vcs of the voltage detection circuit is set to a low level, so that the node NA can be set to a high level. Accordingly, the oscillation circuit O3C and the counter circuits BC1 to BO2 can be maintained in the reset state until the power supply voltage reaches a normal state for the operation of the internal circuits and the internal signals. As a result, it is possible to prevent undesired erroneous erasing and erroneous writing immediately after the power is turned on as described above.

上記の実施例から得られる作用効果は、下記の通りであ
る。すなわち、 (1)書き込み動作モードに応じて、選択されるワード
線に結合されるメモリセルの記憶情報をラッチ回路に取
り込み、その後、タイマー回路を用いて書き込みデータ
を上記ラッチ回路に次々に取り込むという第1書き込み
動作、消去動作及び上記ラッチ回路の記憶情報に従って
メモリセルに実質的に書き込むという第2書き込み動作
からなる一連の動作機能を持つEEFROM装置におい
て、電圧検出回路を設けて、電源電圧が所定の電圧に達
する迄の間、上記タイマー回路を強制的にリセット状態
に維持させることにより、電源投入直後における内部回
路の不定レベル等による誤消去や誤書き込みを防止する
ことができるという効果が得られる。
The effects obtained from the above examples are as follows. That is, (1) In accordance with the write operation mode, the storage information of the memory cell coupled to the selected word line is taken into the latch circuit, and then the write data is taken into the latch circuit one after another using a timer circuit. In an EEFROM device having a series of operational functions consisting of a first write operation, an erase operation, and a second write operation for substantially writing into a memory cell according to the information stored in the latch circuit, a voltage detection circuit is provided, and the power supply voltage is set to a predetermined value. By forcibly maintaining the timer circuit in the reset state until the voltage reaches , it is possible to prevent erroneous erasing or erroneous writing due to an unstable level of the internal circuit immediately after power is turned on. .

(2)MNOSトランジスタへの書き込み方式として、
選択されるワード線に結合されるメモリセルの記憶情報
をラッチ回路に取り込み、書き込むべきデータを上記ラ
ッチ回路に取り込んだ後、メモリセルの消去動作及び上
記ラッチ回路に取り込んだデータに従い1つのワード線
分の書き込みを行うようにすることによって、多ビット
のデータを高速に書き込むことができるという効果が得
られる。
(2) As a writing method to the MNOS transistor,
After the storage information of the memory cell coupled to the selected word line is taken into the latch circuit and the data to be written is taken into the said latch circuit, one word line is written according to the erase operation of the memory cell and the data taken into the said latch circuit. By performing the writing for the number of bits, it is possible to obtain the effect that multi-bit data can be written at high speed.

(3)上記(2)により、外部からは書き込み動作をス
タティック型RAMと同様に行うことができるから、扱
いやすいEEPROM装置を得ることができるという効
果が得られる。
(3) According to the above (2), writing operations can be performed from the outside in the same way as in a static RAM, resulting in the effect that an easy-to-handle EEPROM device can be obtained.

(4)負の高電圧を用いることによって、半導体基板の
電位を正の電源電圧等の所定の電圧に固定した状態で、
MNOSトランジスタの書き込み、消去を実施すること
ができる。したがって、上記電源電圧と回路の接地電位
のような信号レベルにより動作されるPチャンネルMO
3FETを半轟体基板上に形成できるから、アドレスデ
コーダやアドレスバッファ等の周辺回路をCMO5回路
により構成できる。これにより、CMO3回路化による
低消費電力と高速動作化を実現できるという効果が得ら
れる。
(4) With the potential of the semiconductor substrate fixed at a predetermined voltage such as a positive power supply voltage by using a negative high voltage,
Writing and erasing of the MNOS transistor can be performed. Therefore, a P-channel MO operated by the above power supply voltage and a signal level such as the ground potential of the circuit.
Since 3FETs can be formed on a semi-conductor substrate, peripheral circuits such as address decoders and address buffers can be constructed from CMO5 circuits. As a result, it is possible to achieve the effect of realizing low power consumption and high-speed operation by using three CMO circuits.

以上本発明者によってなされ°た発明を実施例に基づき
具体的に説明したが、この発明は上記実施例に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更
可能であることはいうまでもない、タイマー回路の具体
的構成は、種々の実施形態を採ることができる。また、
上記電圧検出回路の出力信号により、直接的にタイマー
回路を強制的にリセット状態にするものであってもよい
Although the invention made by the present inventor has been specifically explained based on Examples above, this invention is not limited to the above Examples, and it should be noted that various changes can be made without departing from the gist of the invention. Needless to say, the specific configuration of the timer circuit can take various embodiments. Also,
The output signal of the voltage detection circuit may directly force the timer circuit to be reset.

また、各メモリセルの分離用MO3FETQ3を省略し
て、MNOS l−ランジスタのソースを基準電位線に
接続させるものであってもよい、この場合、基準電位線
は、書き込み動作の時にフローティング状態にされ、読
み出し及び消去動作の時に回路の接地電位が与えられる
ようにされる。また、カラムスイッチMO3FETは、
PチャンネルMO3FETにより構成するものであって
もよい。
Furthermore, the isolation MO3FET Q3 of each memory cell may be omitted and the source of the MNOS l-transistor may be connected to the reference potential line. In this case, the reference potential line is kept in a floating state during the write operation. , the ground potential of the circuit is applied during read and erase operations. In addition, the column switch MO3FET is
It may be configured by a P-channel MO3FET.

この場合には、メモリアレイ内に設けられるスイッチM
O5FETQ31.Q32等を省略できるものである。
In this case, the switch M provided in the memory array
O5FETQ31. Q32 etc. can be omitted.

さらに、Xデコーダやラッチ回路及び制御信号により選
択的に負の高電圧を供給する電圧供給回路の具体的回路
構成は、何であってもよい。
Further, the specific circuit configuration of the X decoder, the latch circuit, and the voltage supply circuit that selectively supplies a negative high voltage using the control signal may be any.

この発明は、書き込み動作として、メモリセルの記憶情
報をラッチ回路に取り込み、タイマー回路を用いて書き
込むべきデータを上記ラッチ回路に供給した後、消去動
作と上記ラッチ回路の記憶情報に従ったメモリセルへの
書き込むという一連の動作シーケンスによって行われる
EEFROM装置に広く利用できるものである。
In the present invention, as a write operation, information stored in a memory cell is taken into a latch circuit, data to be written is supplied to the latch circuit using a timer circuit, and then an erase operation is performed and the memory cell is processed according to the information stored in the latch circuit. It can be widely used in EEFROM devices that perform a series of operations such as writing to.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本願において開示される発明のうちの代表的なものによ
って得られる効果を簡単に説明すれば下記の通りである
。すなわち、書き込み動作のとき、選択されるワード線
に結合されるメモリセルの記憶情報を−Hラッチ回路に
取り込んだ後、タイマー回路を用いて書き込みデータを
上記ラッチ回路に次々に取り込むという第1書き込み動
作を行い、上記タイマー回路のタイムアツプ出力により
消去動作及び上記ラッチ回路の記憶情報に従ってメモリ
セルに実質的に書き込むという第2書き込み動作からな
る一連の動作シーケンスが実行されるEEPROM装置
において、電圧検出回路を設けて、it源電圧が所定の
電圧に達する迄の間、上記タイマー回路を強制的にリセ
ット状態に維持させることにより、電源投入直後におけ
る内部回路の不定レベル等による誤消去や誤書き込みを
防止することができる。
A brief explanation of the effects obtained by typical inventions disclosed in this application is as follows. That is, during a write operation, the first write operation involves loading the memory information of the memory cell coupled to the selected word line into the -H latch circuit, and then loading the write data into the latch circuit one after another using a timer circuit. In an EEPROM device, a series of operation sequences consisting of an erase operation based on a time-up output of the timer circuit and a second write operation of substantially writing into the memory cell according to the information stored in the latch circuit is performed. By setting the timer circuit to forcibly maintain the reset state until the IT source voltage reaches a predetermined voltage, it is possible to prevent erroneous erasure or erroneous writing due to an unstable level of the internal circuit immediately after power is turned on. can do.

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

第1図は、この発明に係るタイマー回路の一実施例を示
す回路図、 第2図は、その電圧検出回路の動作の一例を説明するた
めの波形図、 第3図は、タイマー回路を用いた第1書き込み動作を説
明するためのタイミング図、 第4図は、この発明が適用されるEEFROM装置の要
部一実施例の回路図である。 oSC・・発振回路、BCIないしBO2・・バイナリ
−カウンタ回路、M−ARY・・メモリアレイ、X−D
CI2・・Xデコーダ、Y−DCR・・Yデコーダ、L
VC・・レベル変換回路、G・・ゲート回路、DRV・
・駆動回路、FF・・ラッチ回路、Vc−G、Vig−
G、Vw−G・・制御電圧発生回路、VSC・・負電圧
供給回路、SA・・センスアンプ、C−5W・・カラム
スイッチ回路、DIB・・データ入力回路、DOB・・
データ出力回路、OBG・・出力バッファ、WELL・
・ウェル領域、C0NT・・制御回路第3図 V4  T←二T1
Fig. 1 is a circuit diagram showing one embodiment of the timer circuit according to the present invention, Fig. 2 is a waveform diagram for explaining an example of the operation of the voltage detection circuit, and Fig. 3 is a circuit diagram showing an example of the operation of the timer circuit. FIG. 4 is a circuit diagram of an embodiment of a main part of an EEFROM device to which the present invention is applied. oSC: Oscillation circuit, BCI or BO2: Binary counter circuit, M-ARY: Memory array, X-D
CI2...X decoder, Y-DCR...Y decoder, L
VC...Level conversion circuit, G...Gate circuit, DRV...
・Drive circuit, FF...Latch circuit, Vc-G, Vig-
G, Vw-G...Control voltage generation circuit, VSC...Negative voltage supply circuit, SA...Sense amplifier, C-5W...Column switch circuit, DIB...Data input circuit, DOB...
Data output circuit, OBG...output buffer, WELL...
・Well region, C0NT...Control circuit Figure 3 V4 T←2 T1

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、電気的書き込み及び消去が可能な半導体不揮発性メ
モリ素子を含むメモリセルがマトリックス配置されて構
成されたメモリアレイと、上記メモリアレイにおけるデ
ータ線に、その読み出し信号を保持するラッチ回路と、
このラッチ回路の保持情報に従って書き込み動作におけ
るデータ線の電位を形成するレベル変換回路と、外部端
子から供給される動作モード信号を受けて、書き込み動
作のときアドレス指定されたワード線に結合された記憶
素子の記憶情報を上記ラッチ回路に取り込む第1の読み
出し動作と、アドレス指定されたデータ線に書き込み信
号を伝えて上記ラッチ回路の記憶情報を置き換える第1
書き込み動作と、上記アドレス指定されたワード線に結
合される記憶素子の記憶情報の消去動作と、上記ラッチ
回路の記憶情報をレベル変換回路により上記ワード線に
結合された記憶素子へ書き込みを行う第2書き込み動作
とを時系列的に行う書き込み系制御回路と、上記第1書
き込み動作のときに供給される所定のトリガ信号を受け
てリセットと起動が行われ、そのタイムアップ出力によ
り上記消去動作に移行させるタイマー回路と、電源電圧
が所定の電圧以下のとき、上記タイマー回路を強制的に
リセット状態にさせる電源電圧検出回路とを含むことを
特徴とするEEPROM装置。 2、上記半導体不揮発性記憶素子はMNOSトランジス
タからなり、上記MNOSトランジスタの書き込み/消
去動作のために供給されるMNOSトランジスタのゲー
ト電極と基板ゲート及びそのドレイン電圧との関係を、
メモリセルが形成されたウェル領域と、このウェル領域
内のデータ線が結合される半導体領域とのPN接合部が
逆バイアス状態を維持するように時間差を持って変化さ
せることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のEE
PROM装置。
[Claims] 1. A memory array configured by a matrix arrangement of memory cells including semiconductor non-volatile memory elements that can be electrically written and erased, and a data line in the memory array that holds the read signal. a latch circuit to
A level conversion circuit forms the potential of a data line in a write operation according to the information held in the latch circuit, and a memory coupled to a word line addressed in a write operation in response to an operation mode signal supplied from an external terminal. a first read operation for taking memory information of the element into the latch circuit; and a first read operation for transmitting a write signal to the addressed data line to replace the memory information in the latch circuit.
a write operation, an operation of erasing information stored in a storage element coupled to the addressed word line, and a step in which information stored in the latch circuit is written to the storage element coupled to the word line by a level conversion circuit. A write system control circuit that performs the second write operation in chronological order, and a reset and start-up are performed in response to a predetermined trigger signal supplied at the time of the first write operation, and the erase operation is performed by the time-up output of the write system control circuit. An EEPROM device comprising: a timer circuit for causing the transition; and a power supply voltage detection circuit for forcibly bringing the timer circuit into a reset state when the power supply voltage is below a predetermined voltage. 2. The semiconductor nonvolatile memory element is composed of an MNOS transistor, and the relationship between the gate electrode of the MNOS transistor, the substrate gate, and its drain voltage, which are supplied for write/erase operations of the MNOS transistor, is as follows:
A patent claim characterized in that the PN junction between a well region in which a memory cell is formed and a semiconductor region to which a data line in this well region is coupled is changed with a time difference so as to maintain a reverse bias state. EE described in paragraph 1 of the scope of
PROM device.
JP61117377A 1986-05-23 1986-05-23 Eeprom device Pending JPS62275396A (en)

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JP61117377A JPS62275396A (en) 1986-05-23 1986-05-23 Eeprom device

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4908799A (en) * 1986-06-24 1990-03-13 Thomson Composants Militaires Et Spatiaux Device to detect the functioning of the read system of an EPROM or EEPROM memory cell

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US4908799A (en) * 1986-06-24 1990-03-13 Thomson Composants Militaires Et Spatiaux Device to detect the functioning of the read system of an EPROM or EEPROM memory cell

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