DE19526204C2 - Nicht-flüchtiger Halbleiterspeicher - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen nicht-flüch­ tigen Halbleiterspeicher, insbesondere auf einen nicht-flüch­ tigen Halbleiterspeicher der ermöglicht, daß darin gespei­ cherte Daten in Blockeinheiten gelöscht werden.

Der Flashspeicher bzw. Blitzspeicher stellt einen jener Art nicht-flüchtiger Halbleiterspeicher dar, die in der Lage sind elektrisch gelöscht zu werden. Flashspeicher sind nicht in Bytes sondern jeweils in ihrer Gesamtheit (alle Bits des ge­ samten Chips) oder in Blockeinheiten (eine Mehrzahl von Blöcken die den Chip bilden) löschbar. Da ein einzelner Spei­ chertransistor in jedem Flashspeicher ein einzelnes Bit reprä­ sentiert, kann der Flashspeicher als kostengünstiger nicht­ flüchtiger Speicher dienen.

Die oben umrissenen Flashspeicher werden nun mit Bezug auf einige der begleitenden Zeichnungen beschrieben. Fig. 17 zeigt eine schematische Ansicht einer typischen Speichertran­ sistoranordnung eines herkömmlichen Flashspeichers.

Es wird auf Fig. 17 Bezug genommen. Der Speichertransistor weist ein p-Typ Substrat 1, n+-Diffusionszonen 2 und 3, von denen jede als Source oder Drain wirkt, ein Steuergate 4, ein schwebendes Gate 5 und isolierende Filme 6 und 7 auf.

Die n+-Diffusionszone 2 wird als Drain und die n+-Diffusions­ zone 3 als Source verwendet. Im Speicherzellenfeld wird die Drain 2 mit einer Bitleitung, die Source 3 mit einer Source­ leitung und das Steuergate 4 mit einer Wortleitung verbunden. Beim Schreiben fängt das schwebende Gate 5 Elektronen ein. Wird die Netzversorgung abgeschaltet, erhält das schwebende Gate 5 den Zustand aufrecht, in welchem es sich nach dem Schreibvorgang befand. Beim Löschen gibt das schwebende Gate 5 die von ihm eingefangenen Elektronen frei. Der Tunneloxidfilm genannte isolierende Film 6 wird zwischen dem schwebenden Gate und dem Substrat eingefügt. Der Name des Films 6 wird von der Tatsache abgeleitet, daß die Elektronen im Inneren des schwebenden Gates 5 durch Tunneln in Drain 2 oder Source 3 freigegeben werden. Der isolierende Film 7 wird zwischen dem Gate und dem schwebenden Gate eingefügt und normalerweise durch einen 20 nm (200 Å) dicken Oxidfilm gebildet.

Es werden nun die Beziehungen zwischen der Gatespannung und dem Drainstrom im Speichertransistor erläutert. Wie in Fig. 17 dargestellt ist, wird angenommen, daß der Drain 2, der Source 3 und dem Steuergate 4 jeweils die Spannungen VD, VS und VG zugeführt werden und daß zwischen der Drain 2 und der Source 3 ein Strom ID fließt. Fig. 18 stellt eine Ansicht dar, die die VG-ID Kennlinie des Speichertransistors zeigt.

Am Speichertransistor werden beim Schreibvorgang eine positive hohe Spannung an die Drain 2 und das Steuergate 4 angelegt. Der Source 3 wird ein Erdpotential zugeführt. An diesem Punkt wird ein Kanal zwischen der Drain 2 und der Source 3 gebildet. Während es der Kanal ermöglicht, daß durch ihn ein Strom fließt, werden in einer Verarmungsschicht der Drain 2 heiße Elektronen erzeugt. Ein durch die dem Steuergate 4 zuge­ führte positive Spannung erzeugtes elektrisches Feld bewirkt, daß das schwebende Gate 5 die heißen Elektronen anzieht und einfängt. Die im schwebenden Gate 5 eingefangenen Elektronen verursachen die Aufwärtsverschiebung des Schwellenwertes Vth des Speichertransistors nach dem Schreibvorgang zu VthP, wie dies in Fig. 18 gezeigt ist.

Beim Löschvorgang im Speichertransistor wird die Source 3 mit einer hohen positiven Spannung versorgt. Zu diesem Zeitpunkt ist das Steuergate 4 an das Erdpotential angeschlossen, die Drain 2 kann frei schweben. Dies bewirkt, daß sich durch ein elektrisches Feld zwischen der Source 3 und dem schwebenden Gate 5 ein Tunnelvorgang ausbildet und dadurch die vom schwe­ benden Gate 5 eingefangenen Elektronen in die Source 3 freige­ geben werden. Nach dem Löschvorgang verschiebt sich der Schwellenwert Vth des Speichertransistors abwärts und wird zu VthE in Fig. 18. Der Flashspeicher gestattet auf diese Weise, daß Daten gemäß der Zustandsänderung des Schwellenwertes Vth des Speichertransistors hineingeschrieben und hieraus gelöscht werden.

Der herkömmliche Flashspeicher, der die oben beschriebene Art Speichertransistoren aufweist, wird ausführlicher beschrieben. Fig. 19 stellt ein Blockdiagramm dar, welches eine typische Struktur eines herkömmlichen Flashspeichers zeigt. Ein entsprechender Flash-Speicher ist z. B. in Patents Abstracts of Japan, P-1789, 18. August 1994, Vol. 18/No. 445 zur JPG-139 785 (A) gezeigt.

Es wird auf Fig. 19 Bezug genommen. Der Flashspeicher weist einen Zeilenadressenzwischenspeicher bzw. Zeilenadressenpuffer RAB, einen Zeilendekodierer RD, einen Spaltenadressenzwischen­ speicher CAB, einen Spaltendekodierer CD, Speicherzellenfeldblöcke MB0-MB7, Löschschaltungen EE0a-EE7a, EE0b-EE7b, Spaltengates CG0a-CG7a, CG0b-CG7b, Leseverstärker SA0a-SA7a, SA0b-SA7b, Nächster-Puls Steuerschaltungen NC0a-NC7a, NC0b-NC7b, Aus­ gangsumschaltschaltungen OS0-OS7 und Ein/Ausgabezwischenspeicher IOB0-IOB7 auf.

Die Speicherzellenfeldblöcke MB0-MB7 mit, in einem Feld von 1 Mbit angeordneten, 1K × 1K (1K = 1024) Speicherzellen weisen 1K Wortleitungen und 1K Bitleitungen auf. Die Speicherzellen­ feldblöcke MB0-MB7 entsprechen jeweils den Ein/Ausgabedaten D0-D7. Jeder der Speicherzellenfeldblöcke MB0-MB7 ist weiterhin in z. B. zwei Blöcke unterteilt. Der Speicherzellenblock MB0 ist zur Anschauung in die Blöcke B0a und B0b unterteilt. Den Blöcken B0a-B7a, B0b-B7b jeweils entsprechend, sind die Lösch­ schaltungen EE0a-EE7a, EE0b-EE7b, die Spaltengates CG0a-CG7b, die Leseverstärker SA0a-SA7a, SA0b-SA7b und die Nächster-Puls Steuerschaltungen NC0a-NC7a, NC0b-NC7b vorgesehen. Desweiteren sind die Ein/Ausgabezwischenspeicher IOB0-IOB7 und die Aus­ gangsumschaltschaltungen OS0-OS7 zur jeweiligen Verbindung mit den Ein/Ausgabedaten D0-D7 vorgesehen.

Es existieren 17 Adreßsignalleitungen. Die Adressensignale werden über die Leitungen A0-A9 und über den Zeilenadressen­ zwischenspeicher RAB in den Zeilendkodierer RD eingegeben. Die Ausgabe des Zeilendekodierers RD verursacht die Auswahl einer einzelnen aus einer Mehrzahl von Wortleitungen WL. Die ver­ bleibenden sieben Adressensignale A10-A16 werden über den Spaltenadressenzwischenspeicher CAB in den Spaltendekodierer CD eingegeben. Die Ausgabe des Spaltendekodierers CD bewirkt die Leitfähigkeit eines einzelnen der mehrfachen Spaltengates CG0a-CG7a, CG0b-CG7b gemäß der Ein/Ausgabedaten D0-D7. Die dem leitenden Spaltengate entsprechende Bitleitung ist dann ausge­ wählt.

Beim Schreibvorgang werden die Acht-Bit Eingabedaten D0-D7 über die Ein/Ausgabezwischenspeicher IOB0-IOB7 in die Lesever­ stärker SA0a-SA7a, SA0b-SA7b eingegeben, die Leseverstärker wirken dabei als Schreibschaltungen. Die Daten werden in die gemäß der Eingabedaten gewählten Speicherzellen geschrieben. Das heißt, die gewünschten Daten werden in die gewünschten Speicherzellen dadurch geschrieben, daß eine hohe Spannung an die Bitleitungen der in Frage kommenden Speicherzellen ange­ legt wird, sowie durch das Zuführen einer niedrigen Spannung, wie z. B. das Erdpotential, an die nicht gewünschten Speicher­ zellen. An diesem Punkt wird der ausgewählten Wortleitung eine hohe Spannung zugeführt und die nicht-gewählten Wortleitungen werden an das Erdpotential angeschlossen. Als Ergebnis wird "1" vor dem Schreibvorgang (d. h. nach dem Löschen) und "0" nach dem Schreibvorgang gespeichert.

Für einen Lesevorgang wird, wie für den Fall des Schreibvor­ gangs, eine einzelne Wortleitung, sowie eine einzelne Bitlei­ tung für jede der Daten D0-D7 ausgewählt. Die gewählte Wort­ leitung entwickelt eine Leseversorgungsspannung VCC (üblicherweise 5 V) , die den zugehörigen Leseverstärker SA0a-SA7a, SA0b-SA7b in Betrieb setzt. Wie mit Bezug auf Fig. 18 erläutert wurde, wird, wenn an der Wortleitung die Spannung VCC (d. h. VG = VCC) anliegt, der Schwellenwert Vth der Speicher­ zelle im gelöschten Zustand niedriger als die Versorgungsspan­ nung (d. h. VthE < VCC). Dies ermöglicht das Fließen des Drainstroms ID. Der Schwellenwert Vth der Speicherzelle im Schreibzustand wird höher als die Versorgungsspannung (d. h. VthP < VCC). Dies verhindert das Fließen des Drainstroms ID. Die Leseverstärker SA0a-SA7a, SA0b-SA7b überprüfen jeweils ob der Drainstrom ID fließt. Das Ergebnis dieser Überprüfung wird über die Ausgangsumschaltschaltungen OS0-OS7 an die Ein/Ausgabezwischenspeicher IOB0-IOB7 ausgegeben, wodurch die Ausgabedaten D0-D7 ausgegeben werden.

Für einen Löschvorgang wird der Source jeder in Frage kommen­ der Speicherzelle über die Löschschaltungen EE0a-EE7a, EE0b-EE7b eine hohe Spannung zugeführt. Eine Mehrzahl von Lösch­ schaltungen (in diesem Beispiel 2) sind für jede der Ein/Ausgabedaten eingerichtet. Die Spaltengates und die Lese- Verstärker sind in der selben Weise vorgesehen. Jeder Lesever­ stärker ist an eine Nächster-Puls Steuerschaltung angeschlos­ sen. Die Ausgangssignale N0a-N7a, N0b-N7b der Nächster-Puls Steuerschaltungen werden an die zugehörigen Löschschaltungen zurückgeführt. Die Ausgaben S0a-S7a, S0b-S7b der Leseverstär­ ker werden in die entsprechenden Ausgangsumschaltschaltungen eingegeben. Daraufhin werden die Ausgaben der Ausgangsum­ schaltschaltungen in die Ein/Ausgabezwischenspeicher eingege­ ben. Wenn eine Löschanweisung ausgeführt wird, wird zuerst ein Löschvorgang durchgeführt. Dem ersten Löschvorgang folgt die Auswahl eines Löschbestätigungsmodus, in welchem überprüft wird, ob die fraglichen Daten tatsächlich gelöscht wurden. An diesem Punkt werden alle für die jeweiligen Daten vorgesehenen Lese­ verstärker SAia, SAib (i = 0-7) aktiviert und die Spaltengates CGia, CGib ausgewählt. Dies bewirkt, daß die Daten aus den verwendbaren Speicherzellen gelesen werden. Das heißt, für jede gewählte Wortleitung werden die Spaltengates der betref­ fenden Löschschaltungen ausgewählt. In diesem Beispiel werden zwei Spaltengates für eine gewählte Wortleitung ausgewählt. Die Daten in den betreffenden Speicherzellen werden mit Hilfe der entsprechenden Leseverstärker gelesen und in die dazugehö­ rigen Nächster-Puls Steuerschaltungen eingegeben.

Die Nächster-Puls Steuerschaltungen werden nun ausführlicher beschrieben. Fig. 20 stellt ein Schaltbild dar, welches eine typische Anordnung der Nächster-Puls Steuerschaltung aus Fig. 19 zeigt. Mit Bezugnahme auf Fig. 20 schließt jede Nächster- Puls Steuerschaltung NOR-Schaltungen G101 und G102 ein.

Der Ausgangsanschluß der NOR Schaltung G101 ist mit einem der beiden Eingangsanschlüsse der NOR Schaltung G102 verbunden. Der Ausgangsanschluß der NOR Schaltung G102 ist mit einem der bei­ den Eingangsanschlüsse der NOR Schaltung G101 verbunden. Der andere Eingangsanschluß der NOR Schaltung G101 wird mit einem Leseverstärker-Ausgangssignal Si versorgt. Dem anderen Ein­ gangsanschluß der NOR Schaltung G102 wird ein Löschbestäti­ gungstartsignal EBSS zugeführt. In dieser Anordnung bilden die NOR Schaltungen G101 und G102 eine Flip-Flop Schaltung. Das Löschbestätigungsstartsignal EBSS stellt einen einmaligen Puls mit hohem Pegel dar, welcher am Beginn eines Löschbestäti­ gungsvorgangs ausgegeben wird. Das Leseverstärkerausgangssi­ gnal wird auf High gesteuert, wenn der Dateninhalt des die Speicherzelle bildenden Transistors "1" ist, und auf Low ge­ steuert, wenn der Dateninhalt "0" ist.

Wenn ein Löschbestätigungsvorgang gestartet ist, wird das Löschbestätigungsstartsignal EBSS mit hohem Pegel eingegeben, während der Ausgang Ni der Flip-Flop Schaltung auf dem niedri­ gen Pegel gehalten wird. In diesem Zustand wird die NOR Schal­ tung G101 mit dem Leseverstärkerausgangssignal Si beauf­ schlagt, welches vom Leseverstärker in Übereinstimmung mit dem Dateninhalt der Speicherzelle ausgegeben wird. Wenn, zum Bei­ spiel, der Dateninhalt der Speicherzelle "0" ist (d. h. noch zu löschen), bleibt der Ausgang Ni unverändert (d. h. ein Anzei­ chen dafür, daß der Dateninhalt nicht gelöscht wurde). In die­ sem Fall wird die Löschschaltung beim nächsten Löschvorgang zur Löschung des Dateninhalts der Speicherzelle aktiviert. Wenn der Dateninhalt der Speicherzelle "1" ist (d. h. die Löschung wird als abgeschlossen beurteilt), wird der Ausgang Ni auf High gesteuert. In diesem Fall wird die Löschschaltung beim nächsten Löschvorgang zur Unterdrückung der Löschung in­ aktiviert. Das heißt, die Löschschaltung wird in Abhängigkeit von der Ausgabe Ni der Nächster-Puls Steuerschaltung aktiviert bzw. inaktiviert.

Die Ausgangsumschaltschaltungen werden nun ausführlicher be­ schrieben. Fig. 21 zeigt ein Schaltbild einer typischen Anord­ nung der Ausgangsumschaltschaltungen aus Fig. 19. Jede Aus­ gangsumschaltschaltung weist, unter Bezugnahme auf Fig. 21, eine NAND Schaltung G103, einen Inverter G104, PMOS Transisto­ ren Q101 und Q102 und NMOS Transistoren Q103 und Q104 auf.

Eine aus den Transistoren Q101 und Q103 zusammengesetzte Durchlaßschaltung wird mit einem Leseverstärker-Ausgabesignal Sib (z. B. Ausgabesignal S0b des Leseverstärkers SA0b) und einem Leseverstärker-Ausgabesignal Sia (z. B. Ausgabesignal S0a des Leseverstärkers SA0a) beaufschlagt. Das Gate des Transi­ stors Q101 wird mit einem Steuersignal EV beaufschlagt und das Gate des Transistors Q103 mit einem Steuersignal /EV. Das Steuersignal EV wird während eines Löschbestätigungsvorgangs auf High und ansonsten auf Low gesteuert. Das Steuersignal /EV stellt das invertierte Signal des Steuersignals EV dar. (Ein Schrägstrich "/" bezeichnet im Weiteren ein invertiertes Si­ gnal.) Die Leseverstärker-Ausgabesignale Sib und Sia werden in die NAND Schaltung G103 eingegeben. Der Inverter G104 ist sei­ nerseits mit einer aus den Transistoren Q102 und Q104 gebil­ deten Durchlaßschaltung verbunden. Das Gate des Transistors Q102 wird mit dem Steuersignal /EV und das Gate des Transi­ stors Q104 mit dem Steuersignal EV beaufschlagt. Ein Ausgangs­ signal Oi wird von den beiden Durchlaßschaltungen ausgegeben, von denen eine aus den Transistoren Q101 und Q103 zusammenge­ setzt ist und von denen die andere von den Transistoren Q102 und Q104 gebildet wird.

Die Ausgangsumschaltschaltung der obigen Anordnung funktio­ niert folgendermaßen: Eine Mehrzahl (in diesem Beispiel 2) Leseverstärker sind für jede der Ein/Ausgabedaten D0-D7 vorge­ sehen. Die Ausgabesignale dieser Leseverstärker werden in die entsprechenden Nächster-Puls Steuerschaltungen sowie in die einzige anwendbare Ausgangsumschaltschaltung eingegeben. Wäh­ rend eines Löschbestätigungsvorgangs wird das Steuersignal EV auf High und das Steuersignal /EV auf Low gesteuert. Dies schaltet die aus den Transistoren Q102 und Q104 gebildete Durchlaßschaltung ein und ermöglicht so, daß das Signal der NAND Schaltung G103 den Ausgabezwischenspeicher über den In­ verter G104 erreicht. Das heißt, nur wenn sich die Ausgänge der mehrfachen Leseverstärker alle auf High befinden, befindet sich das Ausgangssignal Oi ebenfalls auf High und zeigt die Vollendung der Datenlöschung an. Weist wenigstens ein Lesever­ stärker einen Ausgang mit niedrigem Pegel auf (und zeigt somit die Beurteilung "ungelöscht" an), dann befindet sich das Aus­ gangssignal Oi auf Low. In diesem Fall bleibt das gesamte Chip ungelöscht und muß beim nächsten Mal gelöscht werden. In den Nächster-Puls Schaltungen werden die Ausgaben der Leseverstär­ ker individuell beurteilt. Die mit jeder als gelöscht beur­ teilten Speicherzelle verbundene Löschschaltung bleibt inak­ tiv, so daß kein unnötiger Löschvorgang durchgeführt wird.

Der Flashspeicher wird durch eine von zwei Methoden gelöscht: eine extern gesteuerte Löschmethode, wobei die oben umrissenen Löschprozeduren extern gesteuert durchgeführt werden, und eine automatische Chiplöschmethode, bei der alle löschungsbezogenen Vorgänge im Inneren des Chip gesteuert werden. In der automa­ tischen Chiplöschmethode wird der von der Löschbestätigung gefolgte Löschprozeß innerhalb des Chips wiederholt ausge­ führt, bis alle Adressen als gelöscht bestätigt worden sind.

Der herkömmliche Flashspeicher, wenn er so wie oben beschrie­ ben zusammengesetzt ist, überprüft während des Löschbestäti­ gungsvorgangs die Löschung einer jeden seiner Löschschaltun­ gen. Selbst eine einzelne, als ungelöscht beurteilte Lösch­ schaltung bewirkt, daß der laufende Löschbestätigungsvorgang angehalten und ein Löschvorgang wieder aufgenommen wird. Die einzelnen Adressen werden gelöscht und anschließend als ge­ löscht bestätigt. Dies bedeutet, daß selbst wenn eine, mit einem anderen Löschkreis verbundene Speicherzelle tatsächlich noch gelöscht werden muß sobald eine vorgegebenen Adresse er­ reicht wird, diese Speicherzelle als gelöscht beurteilt wird und an dieser Stelle unentdeckt bleibt. Nur wenn die anwend­ bare Adresse erreicht ist, wird die betreffende Speicherzelle als ungelöscht beurteilt und ihr ein Löschpuls gegeben. Da un­ gelöschte Speicherzellen an verschiedenen Adressen nur unter Verwendung der anwendbaren Löschschaltungen gelöscht werden, führt dies zu einer Verlängerung der gesamten Löschzeit.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen nicht­ flüchtigen Halbleiterspeicher mit der Fähigkeit zur Reduktion von Löschzeiten anzugeben.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen nicht-flüchtigen Halbleiterspeicher nach Anspruch 1 oder 13 oder 16.

Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Bei der Struktur nach Anspruch 1 wird das Löschbestätigungsfreigabesignal dann ausgegeben, wenn die Anzahl der gezählten Löschpulse den oberen Grenzwert für eine erste Löschung erreicht. Als Antwort auf das so erzeugte Löschbestätigungsfreigabesignal, führen die mehrfachen Löschbestätigungsschaltungen an den, in den je­ weiligen Blöcken gespeicherten Daten Löschbestätigungsvorgänge aus. Das heißt, bis die Anzahl der gezählten Löschpulse den oberen Grenzwert für die erste Löschung erreicht hat, werden ausschließlich Löschvorgänge von den Löschschaltungen durchge­ führt und kein Löschbestätigungsvorgang ausgeführt. Da die zur Ausführung der Löschbestätigungsvorgänge erforderliche Zeit beseitigt wurde, ist die Löschzeit reduziert.

Bei der Anordnung nach Anspruch 2 wird der obere Grenzwert der ersten Löschung in Abhängigkeit von dem Pegel der extern zugeführten hohen Spannung variiert. Dies ermöglicht die Optimierung der Anzahl der auszuführenden Löschvorgänge entsprechend dem Pegel der hohen Spannung. Da unnötige Löschpulse nicht erzeugt wer­ den, ist die Löschzeit reduziert.

Bei der Anordnung nach Anspruch 13 wird das Löschpulssteuersignal nur dann ausgegeben, wenn alle Daten in den mehrfachen Blöcken als un­ gelöscht beurteilt werden, und die Löschpulse werden als Reak­ tion auf das so erzeugtes Löschpulssteuersignal ausgegeben. Das heißt, Löschbestätigungsvorgänge können fortgesetzt werden, bis alle Daten aller mehrfachen Blöcke als nicht gelöscht be­ urteilt werden. Da unnötige Löschpulse nicht erzeugt werden, ist die Löschzeit reduziert.

Bei der Struktur nach Anspruch 16 wird das Löschpulssteuersignal ausschließ­ lich im Zusammenhang mit der Beurteilung der Löschbestäti­ gungsschaltung ausgegeben, die dem am schnellsten löschbaren Block zugeordnet ist, bis alle Daten im, am schnellsten lösch­ baren Block gelöscht sind. Die Beurteilungen aller verbleiben­ der Löschbestätigungsschaltungen werden nicht berücksichtigt. Die Löschpulse werden in Reaktion auf die so erzeugten Lösch­ pulssteuersignale ausgegeben. Dies bedeutet, daß der Löschvor­ gang nur entsprechend des Ergebnisses des am schnellsten löschbaren Block durchgeführten Löschbestätigungsvorgangs aus­ geführt wird. Da keine unnötigen Löschpulse erzeugt werden, ist die Löschzeit reduziert.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten von Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm, welches die Anordnung eines Flashspeichers entsprechend einer ersten Ausfüh­ rungsform der Erfindung darstellt;

Fig. 2 ein Schaltbild, welches die Anordnung der in Fig. 1 gezeigten Löschpulserzeugerschaltung dar­ stellt;

Fig. 3(a), 3(b), 3(c) und 3(d) Zeitablaufdiagramme zur Erklärung der Funktions­ weise der Löschpulserzeugerschaltung aus Fig. 2;

Fig. 4 ein Blockdiagramm, welches die Anordnung eines ersten Beispiels des in Fig. 1 gezeigten Lösch­ pulszählers zeigt;

Fig. 5 ein Schaltbild, welches die Anordnung einer der in Fig. 4 gezeigten Zählerkomponenten zeigt;

Fig. 6(a), 6(b), 6(c), 6(d) und 6(e) Zeitablaufdiagramme zur Erklärung der Funktionsweise des Zählers aus Fig. 5;

Fig. 7 ein Schaltbild, welches die Anordnung der in Fig. 1 gezeigten Löschbestätigungssignalerzeu­ gerschaltung veranschaulicht;

Fig. 8(a), 8(b), 8(c) und 8 (d) Zeitablaufdiagramme zur Erklärung der Funktionsweise der Löschbestätigungssignalerzeugerschaltung aus Fig. 7;

Fig. 9 ein Schaltbild zur Darstellung der Anordnung der in Fig. 1 gezeigten Löschpulssteuerschaltung;

Fig. 10(a), 10(b), 10(c) und 10(d) Zeitablaufdiagramme zur Erklärung der Funktionsweise der Löschpulssteuerschaltung aus Fig. 9;

Fig. 11(a) und 11(b) Ansichten zur Erklärung, wie sich die Löschzei­ ten im Flashspeicher der Fig. 1 verkürzen;

Fig. 12 Blockdiagramm, welches die Anordnung eines zwei­ ten Beispiels eines in Fig. 1 gezeigten Lösch­ pulszählers zeigt;

Fig. 13 ein Blockdiagramm, welches die Anordnung eines Flashspeichers entsprechend einer zweiten Aus­ führungsform der Erfindung skizziert;

Fig. 14 ein Schaltbild, in welchem die Anordnung der in Fig. 13 gezeigten Löschpulserzeugerschaltung dargestellt ist;

Fig. 15 ein Blockdiagramm, in welchem die Anordnung eines Flashspeichers entsprechend einer dritten Ausführungsform der Erfindung angegeben ist;

Fig. 16 ein Blockdiagramm, in welchem die Struktur eines in Fig. 15 gezeigten Leseverstärkers umrissen wird;

Fig. 17 eine schematische Ansicht, die eine im herkömm­ lichen Flashspeicher typische Speichertransi­ storstruktur veranschaulicht;

Fig. 18 eine Ansicht, die die VG-ID Kennlinie des Spei­ chertransistors zeigt,

Fig. 19 ein Blockdiagramm, welches eine typische Anord­ nung eines herkömmlichen Flashspeichers zeigt;

Fig. 20 ein Schaltbild, welches einen typischen Aufbau der in Fig. 20 gezeigten Nächster-Puls Steuer­ schaltung zeigt; und

Fig. 21 ein Schaltbild, welches eine typische Anordnung der in Fig. 19 gezeigten Ausgangsumschaltschal­ tung zeigt.

Es wird auf Fig. 1 Bezug genommen. Der Flashspeicher weist einen Zeilenadressenzwischenspeicher RAB, einen Zeilendekodie­ rer RD, einen Spaltenadressenzwischenspeicher CAB, einen Spal­ tendekodierer CD, Löschschaltungen EC0a-EC7a, EC0b-EC7b; Speicherzellenfeldblöcke MB0-MB7 , Spaltengates CG0a-CG7a, CG0b-CG7b; Leseverstärker SA0a-SA7a, SA0b-SA7b; eine Steuer­ schaltung CC, eine Löschpulserzeugerschaltung EPG, einen in­ ternen Zeitgeber TM, einen Löschpulszähler EPC, eine Löschbe­ stätigungssignalerzeugerschaltung EBG, eine Löschpulssteuer­ schaltung EPCC, Ausgangsumschaltschaltungen OS0-OS7, und Ein/Ausgabezwischenspeicher IOB0-IOB7 auf.

Die Speicherzellenfeldblöcke MB0-MB7 sind so eingerichtet, daß sie jeweils den Ein/Ausgabedaten D0-D7 entsprechen. Die Speicherzellenfeldblöcke MB0-MB7 sind jeder in zwei weitere Blöcke B0a-B7a, B0b-B7b unterteilt. Den Blöcken B0a-B7a, B0b-B7b entsprechend sind jeweils die Löschschaltungen EC0a-EC7a, EC0b-EC7b; die Spaltengates CG0a-CG7a, CG0b-CG7b; und die Le­ severstärker SA0a-SA7a, SA0b-SA7b vorgesehen. Zusätzlich sind die Ausgangsumschaltschaltungen OS0-OS7 und die Ein/Ausgabezwischenspeicher IOB0-IOB7, jeweils den Ein/Ausgabedaten D0-D7 entsprechend, vorgesehen. Obwohl in der ersten Ausführungsform jeder der Speicherzellenfeldblöcke in zwei Blöcke unterteilt ist, stellt dies keine Einschränkung der Erfindung dar. Zur Ausführung der Erfindung kann jeder Speicherzellenfeldblöcke in jede beliebige Anzahl von Blöcken unterteilt werden, so lange jeder der geteilten Blöcke mit einer Löschschaltung, einem Spaltengate und einem Leseverstär­ ker versehen ist.

Die Zeilenadressenzwischenspeicher RAB, Zeilendekodierer RD, Spaltenadressenzwischenspeicher CAB, Speicherzellenfeldblöcke MB0-MB7, Spaltengates CG0a-CG7a, CG0b-CG7b; Leseverstärker SA0a-SA7a, SA0b-SA7b; Ausgangsumschaltschaltungen OS0-OS7 und Ein/Ausgabezwischenspeicher IOB0-IOB7 der Fig. 1 sind struktu­ rell und funktionell mit ihren Gegenstücken im herkömmlichen, in Fig. 19 gezeigten Flashspeicher identisch. Auf die Be­ schreibung dieser Teilkomponenten wird im Weitern, soweit sie überflüssig ist, verzichtet.

Die Steuerschaltung CC wird von Außen mit einem Auto­ chiplöschsignal OCE beaufschlagt, welches die automatische Chiplöschung vorsieht. Als Reaktion auf das erhaltene Auto­ chiplöschsignal OCE, versorgt die Steuerschaltung CC die Löschpulserzeugerschaltung EPG mit einem Löschstartsignal CS, welches den Start des Löschvorgangs vorsieht. Die Löschpulser­ zeugerschaltung EPG wird mit einem Taktsignal CK vorbestimmter Frequenz vom internen Zeitgeber TM beaufschlagt. Nach Erhalt des Löschstartsignals CS und des Taktsignals CK sendet die Löschpulserzeugerschaltung EPG Löschpulse EP an die Löschpuls­ steuerschaltung EPCC, den Löschpulszähler EPC, an die Löschbe­ stätigungssignalerzeugerschaltung EBG und an die jeweiligen Löschschaltungen EC0a-EC7a, EC0b-EC7b. Der Löschpulszähler EPC zählt die erhaltenen Löschpulse EP und überträgt, wenn die An­ zahl der gezählten Löschpulse EP eine vorbestimmte Anzahl (z. B. oberen Grenzwert für eine erste Löschung) überschreitet, ein Löschbestätigungsfreigabesignal BE bzw. dessen invertier­ tes Signal /BE an die Löschpulssteuerschaltung EPCC bzw. an die Löschbestätigungssignalerzeugerschaltung EBG. Als Antwort auf den Löschpuls EP und das Löschbestätigungsfreigabesignal BE gibt die Löschsignalsteuerschaltung EPCC ein Löschpulssteu­ ersignal ECS an die Löschpulserzeugerschaltung EPG aus. Gleichzeitig gibt die Löschpulssteuerschaltung EPCC das inver­ tierte Signal /ECS des Löschpulssteuersignals ECS an die Löschbestätigungssignalerzeugerschaltung EBG aus. Als Antwort auf den Löschpuls EP, das invertierte Löschbestätigungsfreiga­ besignal /BE und das invertierte Löschpulssteuersignal /ECS sendet die Löschbestätigungssignalerzeugerschaltung EBG ein Löschbestätigungssignal EBS an die Leseverstärker SA0a-SA7a, SA0b-SA7b.

Die Löschschaltungen EC0a-EC7a, EC0b-EC7b erhalten die Lese­ verstärker-Ausgabesignale S0a-S7a, S0b-S7b jeweils von den entsprechenden Leseverstärkern SA0a-SA7a, SA0b-SA7b. Als Ant­ wort auf die Löschpulse EP und die Leseverstärker- Ausgabesi­ gnale Si (i = 1a-7a, 1b-7b) löschen die Löschschaltungen EC0a-EC7a, EC0b-EC7b die Daten in den entsprechenden Blöcken Bi.

Es folgt eine Beschreibung der Funktionsweise des Flashspei­ chers mit obigem Aufbau während der Lösch- und Bestätigungs­ vorgänge. Da die Lösch- und Bestätigungsvorgänge aufeinander­ folgend an jedem der Speicherzellenfeldblöcke MB0-MB7 ausge­ führt werden, werden die Vorgänge einzig an Block MB0 als re­ präsentatives Beispiel erläutert. Die anderen Speicherzellen­ blöcken MB1-MB7 unterliegen denselben Vorgängen.

Beim Erhalt eines Autochiplöschsignals OCE von außen und nach der Vollendung des dem augenblicklichen Löschvorgang voraus­ gehenden Schreibvorgangs aktiviert die Steuerschaltung CC das Löschstartsignal CS. Das aktivierte Löschstartsignal wird in die Löschpulserzeugerschaltung EPG eingegeben. Das Löschstart­ signal CS vorausgesetzt, gibt die Löschpulserzeugerschaltung einen ersten Löschpuls EP an die Löschbestätigungssignalerzeu­ gerschaltung EBG, an die Löschpulssteuerschaltung EPCC, den Löschpulszähler EPC und an zwei Löschschaltungen EC0a und EC0b aus. Die Löschschaltungen EC0a und EC0b versorgen die Sources der Speichertransistoren in den Blöcken B0a und B0b zur Löschung mit den erhaltenen Löschpulsen EP. An dieser Stelle zählt der Löschpulszähler EPC die erhaltenen Löschpulse EP als Erzeugung eines einzelnen Pulses.

Nach dem ersten Löschvorgang müßte der herkömmliche Flashspei­ cher das Löschbestätigungssignal für den Löschbestätigungsvor­ gang an die Leseverstärker SA0a und SA0b geben. Im Gegensatz dazu erhält, in der ersten Ausführungsform der Erfindung, die Löschbestätigungserzeugerschaltung EBG vom Löschpulszähler EPC das invertierte Löschbestätigungsfreigabesignal /BE. Das in­ vertierte Löschbestätigungsfreigabesignal /BE gibt einen Löschbestätigungsvorgang solange nicht frei, bis die Anzahl der erhaltenen Löschpulse EP eine vorbestimmte Zahl erreicht hat, und die Löschbestätigungssignalerzeugerschaltung EBG bleibt inaktiv. Die Löschpulssteuerschaltung EPCC erhält das Löschbestätigungsfreigabesignal BE vom Löschpulszähler EPC. Hier ermöglicht das Löschbestätigungsfreigabesignal BE den Löschbestätigungsvorgang ebenfalls nicht bevor die Anzahl der erhaltenen Löschpulse eine vorbestimmte Anzahl erreicht hat. An dieser Stelle gibt die Löschpulssteuerschaltung EPCC das Löschpulssteuersignal ECS aus und weist so die Löschpulserzeu­ gerschaltung EPG an, einen nächsten Löschpuls zu erzeugen.

Wie beschrieben wird der Löschvorgang einer vorbestimmten An­ zahl entsprechend mehrfach ausgeführt, ohne daß ein Löschbe­ stätigungsvorgang ausgeführt wird. Überschreitet die Anzahl der von der Löschbestätigungssignalerzeugerschaltung EPG aus­ gegebenen Löschpulse EP eine vorbestimmte Anzahl, so geben die vom Löschpulszähler ausgegebenen Löschbestätigungsfreigabesi­ gnale BE,/BE einen Löschbestätigungsvorgang frei. Dies akti­ viert die Löschbestätigungssignalerzeugerschaltung EBG, die das Löschbestätigungssignal an die Leseverstärker SA0a und SA0b ausgibt. Im Gegenzug aktiviert das Löschbestätigungssi­ gnal EBS die Leseverstärker SA0a und SA0b, die den Löschbestä­ tigungsvorgang ausführen. Insbesondere bestätigen die Lesever­ stärker SA0a und SA0b die Daten in den Blöcken B0a und B0b über die Spaltengates CG0a und CG0b. Die Ergebnisse der Bestä­ tigung werden als Leseverstärker Ausgabesignale S0a und S0b an die Löschschaltungen EC0a und EC0b und an die Löschpulssteuer­ schaltung EPCC ausgegeben. Falls die Bestätigung aufdeckt, daß wenigstens ein Bit ungelöscht bleibt, gibt die Löschpuls­ steuerschaltung EPCC das Löschpulssteuersignal ECS an die Löschpulserzeugerschaltung EPG aus. Als Antwort auf das erhal­ tene Löschpulssteuersignal ECS gibt die Löschpulserzeugerschaltung EPG einen Löschpuls EP an die Löschschaltungen EC0a und EC0b aus. Zeigt das Leseverstärker-Ausgabesignal S0a an, daß die Löschung noch abgeschlossen werden muß, so gibt die Löschschaltung EC0a den erhaltenen Löschpuls EP zur Löschung an den Block B0a weiter. Zeigt das Leseverstärker-Ausgabesi­ gnal S0a an, daß die Löschung abgeschlossen wurde, gibt die Löschschaltung EC0a die erhaltenen Löschpulse EP nicht aus und ein Löschvorgang findet nicht statt. Die Löschschaltung EC0b funktioniert in der selben Weise wie Löschschaltung EC0a. Wenn die Ergebnisse der Bestätigung zeigen, daß alle Daten durch den obigen Prozeß gelöscht wurden, wird der Löschvorgang beendet.

Die in Fig. 1 gezeigte Löschpulserzeugerschaltung wird nun ausführlicher beschrieben. Fig. 2 zeigt ein Schaltbild welches den Aufbau der Löschpulserzeugerschaltung der Fig. 1 zeigt.

Es wird auf Fig. 2 Bezug genommen. Die Löschpulserzeugerschal­ tung weist die NAND Schaltungen G1-G3, Inverter G4-G9 und NOR Schaltungen G10 und G11 auf.

Die NAND Schaltung G1 wird mit einem Taktsignal CK vom inter­ nen Zeitgeber TM beaufschlagt. Die NAND Schaltung G1 ist mit dem Inverter G4 verbunden. Der Inverter G4 ist mit dem Inver­ ter G5 und der NOR Schaltung G10 verbunden. Der Inverter G5 ist mit dem Inverter G6 verbunden, welcher seinerseits mit dem Inverter G7 verbunden ist. Der Inverter G7 ist mit der NOR Schaltung G10 verbunden, die an den Inverter G8 angeschlossen ist. Der Inverter G8 ist mit der NAND Schaltung G2 verbunden, deren Ausgangsanschluß an einen der Eingangsanschlüsse der NAND Schaltung G3 angeschlossen ist. Der Ausgangsanschluß der NAND Schaltung G3 ist mit einem Eingangsanschluß der NAND Schaltung G2 verbunden. Die bedeutet, daß die NAND Schaltungen G2 und G3 eine Halteschaltung bilden. Die NOR-Schaltung G11 wird mit dem Löschstartsignal CS der Steuerschaltung CC und dem Löschpuls­ steuersignal ECS der Löschpulssteuerschaltung EPCC beauf­ schlagt. Der Ausgangsanschluß der NOR Schaltung G11 ist mit dem anderen Eingangsanschluß der NAND Schaltung G3 verbunden. Der Ausgangsanschluß der NAND Schaltung G2 ist mit dem Inver­ ter G9 verbunden. Der Inverter G9 ist seinerseits mit einem Eingangsanschluß der NAND Schaltung G1 verbunden. Am Ausgangs­ anschluß des Inverters G9 werden Löschpulse EP ausgegeben.

Es folgt eine Beschreibung der Funktionsweise der Löschpulser­ zeugerschaltung mit obigem Aufbau. Die Fig. 3(a), 3(b), 3(c) und 3(d) stellen Zeitablaufdiagramme zur Erklärung der Funk­ tionsweise der Löschpulserzeugerschaltung aus Fig. 2 dar.

Es wird auf die Fig. 3(a) bis 3(d) Bezug genommen. Das An­ steigen des Löschstartsignals CS von Low nach High steuert einen der Eingangsknoten der aus den NAND Schaltungen G2 und G3 gebildeten Halteschaltung auf Low (d. h. Ausgabe der NOR Schaltung G11 auf niedrigem Pegel). Dies steuert den Ausgangs­ knoten der Halteschaltung (d. h. Ausgang der NAND Schaltung G2) auf Low und den Löschpuls EP auf High. An dieser Stelle wech­ selt das Taktsignal CK nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit (ca. 10 ms) von High nach Low. Dies steuert den anderen Ein­ gangsknoten der Halteschaltung (d. h. den Ausgang des Inverters G8) auf Low, invertiert hierbei die Ausgabe der Halteschaltung und steuert den Löschpuls EP auf Low. Der obige Vorgang be­ wirkt die Ausgabe eines Löschpulses EP. Gleichermaßen wird, wenn das Löschpulssteuersignal ECS der Löschpulssteuerschal­ tung von Low nach High wechselt (vorausgesetzt, daß die Anzahl der ausgegebenen Löschpulse EP eine vorbestimmte Anzahl noch zu erreichen hat) ein Löschpuls EP ausgegeben. Dementsprechend gibt die Löschpulserzeugerschaltung den ersten, einzelnen Löschpuls EP in Antwort auf das Löschstartsignal CS aus. Da­ nach fährt die Löschpulserzeugerschaltung fort, Löschpulse als Reaktion auf das Löschpulssteuersignal ECS auszugeben, bis die An­ zahl der ausgegebenen Löschpulse EP die vorbestimmte Anzahl erreicht.

Der in Fig. 1 gezeigte Löschpulszähler wird nun ausführlicher beschrieben. Fig. 4 stellt ein Blockdiagramm dar, welches den Aufbau eines ersten Beispiels eines in Fig. 1 enthaltenen Löschpulszählers zeigt.

Mit Bezugnahme auf Fig. 4 weist der Löschpulszähler Zähler C1- Cn und einen Inverter G15 auf. Der Zähler C1 wird mit dem Löschpuls EP sowie mit dem durch den Inverter G15 invertierten Löschpuls /EP beaufschlagt. Der Zähler C1 teilt den eingegebe­ nen Löschpuls EP und sendet sich wechselseitig ergänzende Signale an den Zähler C2. Der Zähler C2 teilt seinerseits die eingegebenen, sich ergänzenden Signale und leitet die nochmals geteilten Signale weiter. Die Zähler C3-Cn funktionieren in der selben Art und Weise. Zum Schluß werden die Löschbestäti­ gungsfreigabesignale BE und /BE als Ergebnis der Teilung der Löschpulse EP durch einen Faktor 2m ausgegeben.

Der Löschpulszähler der Fig. 4 wird nun ausführlicher be­ schrieben. Fig. 5 stellt ein Schaltbild dar, welches den Auf­ bau einer der in Fig. 4 gezeigten Zählerkomponenten zeigt. Der Löschpulszähler der Fig. 4 wird, wie dargestellt, aus N Ein­ heiten der in Fig. 5 gezeigten Zähler gebildet. Die N Zähler­ komponenten sind in Serie geschaltet.

Unter Bezugnahme auf Fig. 5 weist der Zähler PMOS Transistoren Q1-Q4, NMOS Transistoren Q5-Q8, Inverter G21 und G22 und NAND Schaltungen G23 und G24 auf. Ein Eingangssignal IN besteht entweder aus dem Löschpuls EP oder aus dem Ausgangssignal des vorhergehenden Zählers. Ein Eingangssignal /IN stellt das in­ vertierte Signal des Eingangssignals IN dar. Ein Steuersignal CEN bestimmt die Aktivierung bzw. Inaktivierung des Zählers. Insbesondere inaktiviert das Steuersignal CEN den Zähler, wenn es auf LOW gesteuert wird und aktiviert ihn, wenn es auf High gesteuert wird.

Das Eingabesignal IN wird an die Gates der NMOS Transistoren Q5 und Q8 und an die Gates der PMOS Transistoren Q2 und Q3 eingegeben. Das invertierte Eingangssignal /IN wird an die Ga­ tes der PMOS Transistoren Q1 und Q4 und an die Gates der NMOS Transistoren Q6 und Q7 eingegeben. Das Steuersignal CEN wird in die NAND Schaltungen G23 und G24 eingegeben. Der PMOS Tran­ sistoren Q1 und der NMOS Transistor Q5 sind mit dem Inverter G21, dem PMOS Transistor Q2 und dem NMOS Transistor Q6 verbun­ den. Der Inverter G21 ist mit der NAND Schaltung G23, dem PMOS Transistor Q5 und dem NMOS Transistor Q7 verbunden. Die NAND Schaltung G23 ist mit dem PMOS Transistor Q2 und dem NMOS Transistor Q6 verbunden. Der PMOS Transistor Q3 und der NMOS Transistor Q7 sind mit der NAND Schaltung G24, dem PMOS Tran­ sistor Q4 und dem NMOS Transistor Q8 verbunden. Der PMOS Transistor Q4 und der NMOS Transistor Q8 sind mit dem PMOS Transi­ stor Q8 und dem NMOS Transistor Q5 verbunden. Die NAND Schal­ tung G24 sendet ein Ausgangssignal OUT und, über den Inverter G22, das invertierte Signal /OUT des Ausgangssignals OUT aus.

Im Folgenden wird nun die Funktionsweise des Zählers aus Fig. 5 beschrieben. Die Fig. 6(a), 6(b), 6(c), 6(d) und 6(e) stel­ len Zeitablaufdiagramme zur Erklärung der Funktionsweise des Zählers aus Fig. 5 dar.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 6(a) bis 6(e) wird der Zähler aktiviert, wenn das Steuersignal CEN von Low auf High wech­ selt. Das heißt, der Zähler gibt die durch die Teilung der Eingabesignale IN und /IN durch 2 gewonnen Ausgabesignale OUT und /OUT aus. Dieser Prozeß wird von jeder der Zählerkompo­ nenten, die den Löschpulszähler der Fig. 4 bilden, ausgeführt. Als Ergebnis gibt der Löschpulszähler schließlich die Löschbe­ stätigungsfreigabesignale BE und /BE aus, die durch die Tei­ lung der Löschpulse EP durch den Faktor 2m gewonnen wurden. Genauer gesagt wechselt das Löschbestätigungsfreigabesignal BE, wenn der Löschpuls EP 2n mal ausgegeben wurde, von Low nach High und das invertierte Löschbestätigungsfreigabesignal /BE von High nach Low. Dementsprechend ermöglicht das Löschbe­ stätigungsfreigabesignal BE einen Löschbestätigungsvorgang wenn es auf High gesteuert wird, während das invertierte Löschbestätigungsfreigabesignal /BE einen Löschbestätigungs­ vorgang ermöglicht, wenn es auf Low gesteuert wird.

Die in Fig. 1 enthaltene Löschbestätigungssignalerzeugerschal­ tung wird nun ausführlicher beschrieben. Fig. 7 zeigt ein Schaltbild, welches den Aufbau dieser Löschbestätigungssignal­ erzeugerschaltung darstellt.

Mit Bezug auf Fig. 7 weist die Löschbestätigungssignalerzeu­ gerschaltung Inverter G31-G36, NOR Schaltungen G37 und G38 und NAND Schaltungen G39 und G40 auf.

Ein Löschpuls EP wird in den Inverter G31 und die NOR Schal­ tung G37 eingegeben. Der Inverter G31 ist mit dem Inverter G32 verbunden, welcher seinerseits an den Inverter G33 gekoppelt ist. Der Inverter G33 ist mit der NOR Schaltung G37 verbunden, welche an den Inverter G34 gekoppelt ist. Der Inverter G34 ist mit der NAND Schaltung G39 verbunden. Der Ausgangsanschluß der NAND Schaltung G39 ist mit einem Eingangsanschluß der NAND Schaltung G40 verbunden. Der Ausgangsanschluß der NAND Schal­ tung G40 ist mit einem Eingangsanschluß der NAND Schaltung G39 verbunden. Der andere Eingangsanschluß der NAND Schaltung G40 wird mit dem invertierten Löschpulssteuersignal /ECS der Löschpulssteuersignalschaltung EPCC beaufschlagt. In dieser Anordnung bilden die NAND Schaltungen G39 und G40 eine Hal­ teschaltung. Die NOR Schaltung G38 erhält das invertierte Löschbestätigungsfreigabesignal /BE und das Ausgangssignal der NAND Schaltung G40. Die NOR Schaltung G38 ist mit dem Inverter G35 verbunden, welcher seinerseits mit dem Inverter G36 ver­ bunden ist.Der Inverter G63 gibt das Löschbestätigungssignal EBS aus.

Es folgt eine Beschreibung der Funktionsweise der Löschbestä­ tigungssignalerzeugerschaltung mit obigem Aufbau. Die Fig. 8(a), 8(b), 8(c) und 8(d) stellen Zeitablaufdiagramme zur Er­ klärung der Funktionsweise der Löschbestätigungssignalgenera­ torschaltung der Fig. 7 dar.

Es wird auf die Fig. 8(a) bis 8(d) Bezug genommen. Wenn sich das invertierte Löschbestätigungsfreigabesignal /BE auf High befindet (d. h. der Löschbestätigungsvorgang ist nicht freigegeben), bleibt das Löschbestätigungssignal EBS auf Low und es findet kein Löschbestätigungsvorgang statt. Wenn das invertierte Löschbestätigungssignal /BE von High nach Low wechselt und der Löschpuls EP ebenfalls von High nach Low wechselt, gibt der Inverter G34 einen Puls mit niedrigem Pegel aus. Der Puls mit niedrigem Pegel wird von der aus den NAND Schaltungen G39 und G40 zusammengesetzten Halteschaltung ge­ halten und das Löschbestätigungssignal EBS wechselt von Low nach High. Wenn das invertierte Löschpulssteuersignal /ECS von High nach Low wechselt, um so den nächsten Löschvorgang zu be­ stimmen, invertiert die Halteschaltung ihr Ausgangssignal, wo­ durch das Löschbestätigungssignal EBS von Low auf den hohen Pegel gesteuert wird. Als ein Ergebnis wird das Löschbestäti­ gungssignal EBS, wenn sich das invertierte Löschbestätigungs­ freigabesignal /BE auf Low befindet, als Reaktion auf den Löschpuls EP und das invertierte Löschpulssteuersignal /ECS mit hohem Pegel ausgegeben. Dies bewirkt den Ablauf des Lösch­ bestätigungsvorgangs.

Die in Fig. 1 gezeigte Löschpulssteuerschaltung wird nun aus­ führlicher beschrieben. Fig. 9 zeigt ein Schaltbild, welches den Aufbau dieser Löschpulssteuerschaltung zeigt.

Unter Bezugnahme auf Fig. 9 weist die Löschpulssteuerschaltung Inverter G41-G46, G0a-G7b; NOR Schaltungen G47-G49 und eine OR Schaltung G50 auf.

Ein Löschpuls EP wird in die Inverter G41 und die NOR Schal­ tung G47 eingegeben. Der Inverter G41 ist mit dem Inverter G42 verbunden, welcher seinerseits mit dem Inverter G43 verbunden ist. Der Inverter G43 ist an die NOR Schaltung G47 gekoppelt, welche mit dem Inverter G44 verbunden ist. Der Inverter G44 ist mit der NOR Schaltung G48 verbunden. Die NOR Schaltung G48 erhält ein Löschbestätigungsfreigabesignal BE. Die NOR Schal­ tung G48 ist mit der NOR Schaltung G49 verbunden. Die Inverter G0a-G7b erhalten von den Leseverstärkern SA0a-SA7a, SA0b-SA7b die Leserverstärkersignale Si. Die Inverter G0a-G7b sind an die OR Schaltung G50 angeschlossen. Die OR Schaltung G50 sen­ det ein Ergebnisbestätigungssignal BC an die NOR Schaltung G49. Das Ergebnisbestätigungssignal BC bezeichnet ein Signal, das mit hohem Pegel ausgegeben wird, wenn wenigstens eines der Leseverstärker-Ausgabesignale Si anzeigt, daß der Löschvorgang noch abgeschlossen werden muß (d. h., das Leseverstärker-Ausga­ besignal befindet sich auf Low). Das heißt, das Ergebnisbestä­ tigungssignal BS wird mit hohem Pegel ausgegeben, wenn nach der Durchführung des Löschbestätigungsvorgangs, der der Anwen­ dung eines Löschpulses folgt, ein weiterer Löschvorgang für notwendig erachtet wird. Das Signal BS wird mit niedrigem Pe­ gel ausgegeben, wenn kein weiterer Löschvorgang benötigt wird. Die NOR Schaltung G49 ist mit dem Inverter G45 verbunden. Der Inverter G45 gibt das Löschpulssteuersignal ECS aus und sendet ebenfalls das invertierte Löschpulssteuersignal /ECS über den Inverter G46 aus.

Die Funktionsweise der Löschpulssteuerschaltung mit obigem Aufbau wird nun beschrieben. Die Fig. 10(a), 10(b), 10(c) und 10(d) stellen Zeitablaufdiagramme zur Erklärung der Funk­ tionsweise der Löschpulssteuerschaltung der Fig. 9 dar.

Es wird auf die Fig. 10(a) bis 10(d) Bezug genommen. Befin­ det sich das Löschbestätigungsfreigabesignal BE auf Low (d. h., der Löschbestätigungsvorgang ist nicht ermöglicht), so verur­ sacht das Steuern des Löschpulses EP von seinem hohen Pegel auf Low die Ausgabe eines Pulses des Löschpulssteuersignals ECS mit hohem Pegel. Befindet sich das Löschbestätigungsfrei­ gabesignal BE auf High (d. h., der Löschbestätigungsvorgang ist ermöglicht) und zeigt wenigstens eines der Leseverstärker-Aus­ gabesignale Si an, daß ein weiterer Löschvorgang benötigt wird, so wird das Ergebnisbestätigungssignal BC mit hohem Pe­ gel ausgegeben. Dies ermöglicht die Ausgabe eines Pulses des Löschpulssteuersignals ECS mit hohem Pegel. Insbesondere wenn die Anzahl der vom Löschpulszähler gezählten Löschpulse eine vorbestimmte Anzahl überstiegen hat und demgemäß das Löschbe­ stätigungsfreigabesignal BE einen Löschbestätigungsvorgang er­ möglicht, werden die Leseverstärker-Ausgabesignale Si wirksam. Dort, wo ein weiterer Löschvorgang notwendig ist, wird das in­ vertierte Löschpulssteuersignal /ECS ausgegeben, wobei sich das Löschpulssteuersignal ECS auf High befindet. Dort, wo kein weiterer Löschvorgang notwendig ist, wird das invertierte Löschpulssteuersignal /ECS ausgegeben, wobei das Löschpuls­ steuersignal ECS auf Low gesteuert ist.

Es folgt eine Beschreibung, wie im Flashspeicher der obigen An­ ordnung die Löschzeit reduziert ist. Die Fig. 11(a) und 11(b) zeigen Ansichten zur Erklärung, wie die Reduktion der Löschzeiten im Flashspeicher der Fig. 1 stattfindet.

Fig. 11(a) zeigt, wie Löschvorgänge im herkömmlichen Flash­ speicher typischerweise durchgeführt werden, und Fig. 11(b) zeigt auf, wie Löschvorgänge im erfindungsgemäßen Flashspei­ cher der Fig. 1 durchgeführt werden. Im herkömmlichen Flash­ speicher der Fig. 19 findet ein Bestätigungsvorgang BT1 nach dem ersten Löschvorgang ET1 statt, wie dies in Fig. 11(a) ge­ zeigt ist. Danach werden der Lösch- und Bestätigungsvorgang in gleicher Weise wiederholt. Mit dem Anwachsen der Anzahl der angewandten Löschpulse wächst gleichzeitig die Anzahl der Bits, die für die Bestätigung durchlaufen werden müssen. Dies verlängert die für die Bestätigung erforderliche Zeit.

Für den Flashspeicher aus Fig. 1 wird angenommen, daß die vor­ bestimmte Anzahl (d. h., oberer Grenzwert für eine erste Löschung) beim Zählen der Löschpulse zum Zwecke der Anschauung auf 2 gesetzt ist. In diesem, in Fig. 11 (b) gezeigten Fall werden zwei Löschvorgänge ET1 und ET2, gefolgt von einem an­ schließenden dritten Löschvorgang ET3 durchgeführt. Zwischen diesen Löschvorgängen findet kein Bestätigungsvorgang statt. Der dritte Löschvorgang wird nach Vollendung von einem ersten Bestätigungsvorgang BT1 gefolgt. Die Lösch- und Bestätigungs­ vorgänge werden anschließend wiederholt, bis die vollständige Löschung erreicht ist. Dies bedeutet, daß der als erste Aus­ führungsform der Erfindung verwendete Flashspeicher seine Löschzeit um einen Betrag, der zwei Bestätigungsvorgängen ent­ spricht, verkürzt. Obwohl der Löschpulszähler die Anzahl der zu zählenden Pulse im obigen Beispiel zu 2 gesetzt hat, stellt dies keine Einschränkung der Erfindung dar. Alternativ kann die vorbestimmte Anzahl im Zusammenhang mit dem Pegel der zur Löschung extern zugeführen hohen Spannung und mit anderen re­ levanten Parametern wie gewünscht gesetzt werden.

Ein zweites Beispiel des in Fig. 1 gezeigten Löschpulszählers wird nun beschrieben. Fig. 12 zeigt ein Blockdiagramm, welches den Aufbau eines zweiten Beispiels des Löschpulszählers zeigt. Der Löschpulszähler der Fig. 12 variiert seinen oberen Grenz­ wert für eine erste Löschung nur für Löschoperationen entspre­ chend dem Pegel einer extern zugeführten hohen Spannung VPP, so daß der Zähler ein Löschbestätigungsfreigabesignal BE gemäß dem variierten oberen Grenzwert für eine erste Löschung aus­ gibt.

Mit Bezug auf Fig. 12 weist der Löschpulszähler PMOS Tran­ sistoren Q11-Q15, NMOS Transistoren Q16-Q22, Inverter G51-G57, AND Schaltungen G58-G60 und Zähler C1-Cn auf.

Das Gate des NMOS Transistors Q17 wird zum Zeitpunkt eines Löschvorgangs mit einer extern zugeführten hohen Spannung VPP beaufschlagt. Ein Anschluß des NMOS Transistors Q17 wird mit einem Erdpotential beaufschlagt und ein anderer Anschluß des­ selben ist sowohl mit einem Anschluß des NMOS Transistors Q16 als auch mit dem Inverter G51 verbunden. Ein anderer Anschluß des NMOS Transistors Q16 ist mit einem Anschluß des PMOS Tran­ sistors Q11 verbunden. Das Gate des NMOS Transistors Q16 ist mit einem Anschlußpunkt verbunden, der den NMOS Transistor Q16 mit dem PMOS Transistor Q11 verbindet. Ein anderer Anschluß des PMOS Transistors Q11 wird mit einer Versorgungsspannung VCC beaufschlagt und das Gate desselben ist an ein Erdpoten­ tial angeschlossen. Die Gateweite und andere Parameter des NMOS Transistors Q17 sind so gewählt, daß der Transistor ein­ geschaltet wird wenn der Pegel der hohen Spannung VPP 12.6 V überschreitet. In dieser Anordnung wird der NMOS Transistor Q17 eingeschaltet, wenn die hohe Spannung VPP höher als 12,6 V wird und der NMOS Transistor gibt ein Signal mit hohem Pegel aus; ist die hohe Spannung niedriger als 12,6 V, gibt der In­ verter G51 ein Signal mit niedrigem Pegel aus.

Der PMOS Transistor Q12, die NMOS Transistoren Q18 und Q19 und der Inverter G53 sind ebenfalls, wie beschrieben angeordnet. Die Gateweite und andere Parameter des NMOS Transistors Q19 sind so gewählt, daß der Transistor eingeschaltet wird, wenn der Pegel der hohen Spannung VPP 11,3 V überschreitet. Dement­ sprechend gibt der Inverter G53, wenn die hohe Spannung höher als 11.3 V wird, ein Signal mit hohem Pegel aus; ist das Si­ gnal der hohen Spannung VPP niedriger als 11.3 V, gibt der In­ verter G53 ein Signal mit niedrigem Pegel aus.

Der Inverter G51 ist mit der AND Schaltung G58 verbunden. Zu­ sätzlich ist der Inverter G51, über den Inverter G52 mit den AND Schaltungen G59 und G60 verbunden. Der Inverter G53 ist mit den AND Schaltungen G58 und G59 verbunden. Desweiteren ist der Inverter G53 über den Inverter G54 mit der AND Schaltung G60 verbunden. Die AND Schaltung G58 ist mit dem Gate des PMOS Transistors Q20 und über den Inverter G55 mit dem Gate des PMOS Transistors Q13 verbunden. Die AND Schaltung G59 ist mit dem Gate des NMOS Transistors Q21 und, über den Inverter G56 mit dem Gate des PMOS Transistors Q14 verbunden. Die AND Schaltung G60 ist mit dem Gate des NMOS Transistors Q22 und über den Inverter G57 mit dem Gate des PMOS Transistors Q15 verbunden.

Der Zähler Cn-2 gibt das Löschbestätigungsfreigabesignal BE über ein aus dem PMOS Transistor Q13 und den NMOS Transistor Q20 gebildetes Durchlaßtor aus. Der Zähler Cn-1 gibt das Löschbestätigungsfreigabesignal BE über ein aus dem PMOS Transistor Q14 und den NMOS Transistor Q21 gebildetes Durch­ laßtor aus. Der Zähler Cn gibt das Löschbestätigungsfreigabe­ signal BE durch ein aus dem PMOS Transistor Q15 und dem NMOS Transistor Q22 gebildetes Durchlaßtor aus. Die Zähler C1-Cn sind in Serie geschaltet.

In der obigen Anordnung werden der PMOS Transistor Q13 und der NMOS Transistor Q20, wenn VPP < 12,6 V (d.h, die extern zuge­ führte hohe Spannung größer als 12,6 V ist), eingeschaltet und der Zähler Cn-2 gibt das Löschbestätigungsfreigabesignal BE aus. Ist 12,6 V < VPP < 11,3 V, so werden der PMOS Transistor Q14 und der NMOS Transistor Q21 eingeschaltet, und der Zähler Cn-1 gibt das Löschbestätigungsfreigabesignal BE aus. Wenn 11,3 V < VPP sind, so werden der PMOS Transistor Q15 und der NMOS Transistor Q22 eingeschaltet, und der Zähler Cn gibt das Löschbestätigungsfreigabesignal BE aus. Der obige Vorgang er­ möglicht es die Zählerausgänge in Abhängigkeit von dem Pegel der hohen Spannung VPP umzuschalten. Dementsprechend ist es möglich den oberen Grenzwert für eine erste Löschung zu vari­ ieren, d. h., die vorbestimmte Anzahl am Löschpulszähler, der mit dem Löschbestätigungsfreigabesignal BE die Anweisung gibt, einen Löschbestätigungsvorgang zu ermöglichen.

Angenommen, es werde ein Vier-Zähler Arrangement verwendet, wobei jeder der Zähler der in Fig. 5 gezeigte teilende Zähler sei. In diesem Fall wird, wenn VPP < 12,6 V, eine Anzahl von 4 Löschpulsen EP von der Ausgabe des Löschbestätigungsfreigabe­ signals BE zur Freigabe eines Löschbestätigungsvorgangs (d. h., das Signal BE befindet sich auf High) gefolgt. Ist 12,6 V < VPP < 11,3 V, so wird eine Anzahl von 8 Löschpulsen EP von der Ausgabe des Löschbestätigungsfreigabesignal BE zur Freigabe eines Löschbestätigungsvorgangs gefolgt. Wenn 11,3 V < VPP ist, wird eine Anzahl von 16 Löschpulsen von einem Löschbestä­ tigungsfreigabesignal BE mit hohem Pegel gefolgt.

Im Flashspeicher variiert die Anzahl der zur vollständigen Löschung der Speicherzellen notwendigen Löschpulse in Ab­ hängigkeit vom Pegel der extern zugeführten hohen Spannung VPP. Genauer gesagt, je höher die Spannung VPP ist, desto kleiner ist die Anzahl der notwendigen Löschpulse; niedrigere Pegel der hohen Spannung VPP erfordern die Erzeugung einer hö­ heren Anzahl von Löschpulsen für die vollständige Löschung. Wenn der oben beschriebene Löschpulszähler im Flashspeicher der Fig. 1 verwendet wird, kann die Anzahl der Ausführung des ersten Löschvorgangs, ohne daß ein Löschbestätigungsvorgang eingeschlossen ist, in Abhängigkeit vom Pegel der hohen Span­ nung VPP variiert werden. Diese Methode eliminiert demgemäß überflüssige Löschvorgänge und ermöglicht weitere Verkürzungen der Löschzeit.

Im oben beschriebenen Beispiel wird eine der drei Zählerausga­ ben selektiv, in Zusammenhang mit dem Pegel der hohen Spannung VPP ausgegeben. Alternativ kann das Löschbestätigungsfreigabe­ signal BE entsprechend einer gewünschten vorbestimmten Lösch­ pulsanzahl ausgegeben werden. Eine weitere Alternative stellt die Teilung des Pegels der hohen Spannung VPP in eine Mehrzahl von Bereichen dar, wobei der obere Grenzwert für eine erste Löschung in Entsprechung zu diesen variiert wird.

Die zweite Ausführungsform der Erfindung wird nun mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Fig. 13 stellt ein Blockdiagramm dar, welches den Aufbau eines Flashspeichers in einer zweiten Ausführungsform der Erfindung skizziert. Die zweite Ausführungsform der Fig. 13 unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform der Fig. 1 in Bezug auf die Änderungen, die an der Löschbestätigungsfreigabesignalerzeugerschaltung, an der Löschpulssteuerschaltung und am Löschpulszähler vorge­ nommen wurden. Die anderen Teilkomponenten der zweiten Ausfüh­ rungsform sind mit ihren Gegenstücken der ersten Ausführungs­ form der Fig. 1 identisch. Demgemäß werden diese gemeinsamen Teile durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet und auf ihre Beschreibung wird, sofern überflüssig, verzichtet.

Der Löschpulszähler EPCa zählt die eingegebenen Löschpulse EP, bis eine vorbestimmte Anzahl (d. h., oberer Grenzwert für eine erste Löschung) erreicht ist. Wenn die vorbestimmte Anzahl von der Anzahl der gezählten Löschpulse überschritten wird, gibt der Löschpulszähler EC Pa das Löschbestätigungsfreigabesignal BE an die Löschpulssteuerschaltung EPCCa aus. Die Löschpuls­ steuerschaltung EPCCa gibt das Löschpulssteuersignal ECS an die Löschpulserzeugerschaltung EPG als Reaktion auf den Lösch­ puls EP und das Löschbestätigungsfreigabesignal BE aus. Als Antwort auf den Löschpuls EP gibt die Löschbestätigungssignal­ erzeugerschaltung EBGa das Löschbestätigungssignal EBS an die Leseverstärker SA0a-SA7a, SA0b-SA7b aus.

Es folgt eine Beschreibung der Funktionsweise des Flashspei­ chers des obigen Aufbaus während der Lösch- und Löschbestäti­ gungsvorgänge. Die folgende Beschreibung bezieht sich auf ein Beispiel, bei welchem der Dateninhalt, bzw. die Daten im Speicherzellenfeldblock MB0 gelöscht ist, bzw. sind. Der glei­ che Vorgang wird für Fälle angewendet, bei denen die Daten in irgend einem anderen Speicherzellenblock MB0-MB7 gelöscht wer­ den.

Zuerst wird das Autochiplöschsignal OCE eingegeben, dies ver­ anlaßt die Steuerschaltung CC, das Löschstartsignal CS an die Löschpulserzeugerschaltung EPG zu senden. Als Reaktion auf das Löschstartsignal CS und das Taktsignal CK des internen Zeitge­ bers TM, gibt die Löschpulserzeugerschaltung EPG einen ersten Löschpuls an die Löschschaltungen EC0a und EC0b, die Löschbe­ stätigungssignalerzeugerschaltung EBGa, die Löschpulssteuer­ schaltung EPCCa und an den Löschpulszähler EPCa aus. Bei Er­ halt des Löschpulses EP löschen die Löschschaltungen EC0a und EC0b die Daten in den Blöcken B0a und B0b.

Nach der Löschung werden die Daten in den Blöcken B0a und B0b über die Spaltengates CG0a und CG0b an die Leseverstärker SA0a und SA0b für einen Löschbestätigungsvorgang ausgegeben. Die Leseverstärker SA0a und SA0b geben, als ein Resultat des Löschbestätigungsvorgangs, Leseverstärker-Ausgabesignale S0a und S0b an die Löschpulssteuerschaltung EPCCa aus. Von den ge­ gebenen Leseverstärker-Ausgabesignalen S0a und S0b ermittelt die Löschpulssteuerschaltung EPCCa den Löschzustand der Blöcke B0a und B0b. Nur wenn die Daten in allen Blöcke als gelöscht beurteilt werden, gibt die Löschpulssteuerschaltung EPCCa das Löschpulssteuersignal ECS aus. Dementsprechend kann der Lösch­ bestätigungsvorgang an den relevanten Adressen fortgesetzt werden, selbst wenn in den Blöcken B0a und B0b irgendeine un­ gelöschte Speicherzelle festgestellt wurde, bis die Daten in allen Blöcken als gelöscht beurteilt werden.

Die Löschpulserzeugerschaltung EPG gibt dann den nächsten Löschpuls EP als Reaktion auf das erhaltene Löschpulssteuer­ signal ECS aus und der gleiche Vorgang wird wiederholt. Dementsprechend wird, in der zweiten Ausführungsform, allen zur Löschung bestimmten Blöcken der nächste Löschpuls nur dann zugeführt, wenn ihr Dateninhalt als ungelöscht beurteilt wird. Selbst wenn der Dateninhalt eines Blocks als ungelöscht beur­ teilt wird, kann der Löschbestätigungsvorgang an den betref­ fenden Adressen fortgesetzt werden. Da unnötige Löschpulse nicht zur Löschung angewandt werden, wird die Löschzeit ver­ kürzt.

Die Löschpulssteuerschaltung EPCCa erhält vom Löschpulszähler EPCa das Löschbestätigungsfreigabesignal BE. Wie im Flashspei­ cher der Fig. 1 stellt das Löschbestätigungsfreigabesignal BE der zweiten Ausführungsform ein Signal dar, welches mit hohem Pegel ausgegeben wird, wenn die Anzahl der, von der Löschpuls­ erzeugerschaltung EPG ausgegebenen Löschpulse EP die vorbe­ stimmte Anzahl überschreitet. Befindet sich das Löschbestäti­ gungsfreigabesignal BE auf Low (d. h., die Löschpulsanzahl übersteigt nicht die vorbestimmte Anzahl), so fährt die Lösch­ pulssteuerschaltung EPCCa fort, in der beschriebenen Art und Weise zu operieren. Wenn das Löschbestätigungsfreigabesignal BE auf High gesteuert wird (d. h., die Löschpulsanzahl über­ steigt die vorbestimmte Anzahl), so stoppt die Löschpuls­ steuerschaltung EPCCa ihren Betrieb. An dieser Stelle gibt die Löschpulssteuerschaltung EPCCa, wenn irgendeiner der Lesever­ stärker SA0a und SA0b das, ungelöschte Daten anzeigende Ergeb­ nis des Löschbestätigungsvorgangs ausgibt, das Löschpuls­ steuersignal ECS aus. Als Reaktion auf das Löschpulssteuer­ signal ECS gibt die Löschpulserzeugerschaltung EPG den näch­ sten Löschpuls EP zum Löschen aus.

Bis die Löschpulsanzahl den vorbestimmten Grenzwert für eine erste Löschung während des obigen Prozesses überschreitet, wird der Löschpuls nur ausgegeben, wenn die Daten in allen be­ troffenen Blöcken als ungelöscht beurteilt werden. Wird der obere Grenzwert für eine erste Löschung überschritten, so wird der Löschvorgang in Zusammenhang mit dem Ergebnis des Löschbe­ stätigungsvorgangs an jedem Block ausgeführt. Damit werden keine überflüssigen Löschpulse erzeugt und die Löschzeit redu­ ziert.

Die in Fig. 13 gezeigte Löschbestätigungsfreigabesignalerzeu­ gerschaltung EBGa weist annähernd den gleichen Aufbau auf, wie die Löschbestätigungsfreigabesignalerzeugerschaltung EBG der Fig. 1. Sie stellt eine Schaltung dar, die das Löschbestäti­ gungssignal EBS als Antwort auf den Löschpuls EP ausgibt. Der Löschpulszähler EPCa weist einen ähnlichen Aufbau wie der Löschpulszähler EPC der Fig. 1 auf; der Zähler stellt eine Schaltung dar, die nur das Löschbestätigungsfreigabesignal BE ausgibt. In Hinblick auf ihre Ähnlichkeit mit ihren Gegen­ stücken der ersten Ausführungsform werden diese Teilkomponen­ ten im weiteren nicht weiter erläutert.

Die in Fig. 13 gezeigte Löschpulssteuerschaltung EPCCa wird nun ausführlicher beschrieben. Fig. 14 zeigt ein Schaltbild, welches den Aufbau dieser Löschpulserzeugerschaltung dar­ stellt.

Unter Bezugnahme auf Fig. 14 weist die Löschpulssteuerschal­ tung EPCCa Inverter G61-G68 und NOR Schaltungen G69-G73 auf.

Der Inverter G61 und die NOR Schaltung G69 werden mit dem Löschpuls EP beaufschlagt. Der Inverter G61 ist mit dem Inver­ ter G62 verbunden, welcher seinerseits mit dem Inverter G63 verbunden ist. Der Inverter G63 ist an die NOR Schaltung G69 gekoppelt. Die NOR Schaltung G69 ist mit dem Inverter G64 ver­ bunden, welcher seinerseits an den Inverter G65 gekoppelt ist. Der Inverter G65 ist mit der NOR Schaltung G70 verbunden.

Die NOR Schaltung G71 erhält eine Mehrzahl von Leseverstärker- Ausgabesignalen Si und das Löschbestätigungsfreigabesignal BE. Die NOR Schaltung G72 erhält die invertierten Leseverstärker- Ausgabesignale /Si und das invertierte Löschbestätigungsfrei­ gabesignal /BE. Die NOR Schaltung G72 ist mit dem Inverter G68 verbunden. Der Inverter G68 und die NOR Schaltung G71 sind mit der NOR Schaltung G73 verbunden. Die NOR Schaltung G73 ist mit dem Inverter G67 verbunden, welcher seinerseits mit der NOR Schaltung G70 verbunden ist. Die NOR Schaltung G70 ist an den Inverter G66 gekoppelt. Der Inverter G66 gibt das Löschpuls­ steuersignal ECS aus.

Die Löschpulssteuerschaltung mit obigem Aufbau funktioniert wie folgt: wenn sich das Löschbestätigungsfreigabesignal BE auf Low befindet (d. h., die Löschpulsanzahl überschreitet den vorbestimmten Grenzwert für eine erste Löschung nicht) und be­ finden sich die Mehrzahl der Leseverstärker-Ausgabesignale Si alle auf Low (d. h., die Daten in allen Blöcken werden als un­ gelöscht beurteilt), so gibt die Löschpulssteuerschaltung das Löschpulssteuersignal ECS mit hohem Pegel aus. Wenn auf der anderen Seite die Löschpulsanzahl den oberen Grenzwert für eine erste Löschung erreicht hat, das Löschbestätigungsfreiga­ besignal BE auf High gesteuert wurde und wenn wenigstens eines der Leseverstärker-Ausgabesignale Si auf Low gesteuert wurde (d. h., die Daten in wenigstens einem Block werden als unge­ löscht beurteilt), so wird ein Puls des Löschpulssteuersignals mit hohem Pegel ausgegeben. Der obige Ablauf gewährleistet, daß das Löschpulssteuersignal ECS nur ausgegeben wird, wenn die Daten in allen Blöcken als ungelöscht beurteilt werden, wobei die Löschpulsanzahl den oberen Grenzwert für eine erste Löschung nicht erreicht hat. Der obige Prozeß gewährleistet weiterhin, daß das Löschpulssteuersignal ECS ausgegeben wird, wenn die Daten in wenigstens einem der betreffenden Blöcke als ungelöscht beurteilt werden, wobei die Löschpulsanzahl den oberen Grenzwert für eine erste Löschung erreicht hat.

Die dritte Ausführungsform der Erfindung wird nun mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Fig. 15 zeigt ein Blockdiagramm, welches die Struktur eines Flashspeichers ge­ mäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung zeigt. Die dritte Ausführungsform der Fig. 15 unterscheidet sich vom Flashspeicher der Fig. 1 in Bezug auf die Änderungen, die an den Leseverstärkern vorgenommen wurden (d. h., SP0a-SP7b, die später beschrieben werden). Die anderen Teilkomponenten der dritten Ausführungsform sind mit ihren Entsprechungen der er­ sten Ausführungsform der Fig. 1 identisch. Dementsprechend werden diese gemeinsamen Teile durch dieselben Bezugszeichen gekennzeichnet und auf ihre Beschreibung wird, wo überflüssig, verzichtet.

Im Flashspeicher der Fig. 15 ist jeder der Leseverstärker SP0a-SP7a, SP0b-SP7b mit einem nicht-flüchtigen Speicher­ element versehen. Im Stadium des der Chipherstellung folgen­ den Chiptests wird die Löschgeschwindigkeit eines jeden der, z. B., den Speicherzellenfeldblock MB0 bildenden, Blöcke B0a und B0b gemessen. Wenn der am schnellsten löschbare Block ge­ funden ist, werden Daten nur in das nicht-flüchtige Speicher­ element geschrieben, welches diesem Block entspricht. Von den Leseverstärkern SP0a und SP0b gibt derjenige das Ergebnis des Löschbestätigungsvorgangs an die Löschpulssteuerschaltung EPCC aus, der in Bezug auf die Daten im nicht-flüchtigen Speicher­ element aktiviert wurde, d. h. der Leseverstärker, der dem am schnellsten löschbaren Block entspricht. Bis der Dateninhalt des am schnellsten löschbaren Blocks gelöscht ist, gibt die Löschpulssteuerschaltung EPCC das Löschpulssteuersignal ECS ausschließlich in Entsprechung des Ergebnisses des von dem Le­ severstärker, der dem am schnellsten löschbaren Block zuge­ hört, ausgegebenen Löschbestätigungsvorgangs aus. Normaler­ weise sollten die Daten in den verbleibenden Blöcken, bis der Dateninhalt des am schnellsten löschbaren Blocks gelöscht ist, niemals vollständig gelöscht werden. Dementsprechend besteht keine Notwendigkeit in allen Blöcken Löschbestätigungsvorgänge auszuführen, wenn der Löschvorgang im Zusammenhang mit dem Er­ gebnis des Löschbestätigungsvorgangs, welcher ausschließlich den am schnellsten löschbaren Block in Betracht zieht, fortge­ setzt werden kann. Dies reduziert die betroffene Löschzeit.

In der dritten Ausführungsform wird das Löschbestätigungsfrei­ gabesignal BE des Löschpulszählers EPC in die Löschpulssteuer­ schaltung EPCC eingegeben. Wie im Flashspeicher der Fig. 1 werden, bis die Löschpulsanzahl den oberen Grenzwert für eine erste Löschung erreicht, nur Löschpulse kontinuierlich ange­ wandt, ohne daß dazwischen ein Löschbestätigungsvorgang ausge­ führt wird. Wenn die Löschpulsanzahl den oberen Grenzwert für eine erste Löschung überschritten hat, so wird der Löschvor­ gang in Zusammenhang mit dem Ergebnis des Löschbestäti­ gungsvorgangs bezüglich des am schnellsten löschbaren Blocks ausgeführt. Dieses Verfahren reduziert die Löschzeit weiter.

Die in Fig. 15 gezeigten Leseverstärker werden nun ausführli­ cher beschrieben. Fig. 16 stellt ein Blockdiagramm dar, wel­ ches den Aufbau des in Fig. 15 eingeschlossenen Leseverstär­ kers umreißt.

Es wird auf Fig. 16 Bezug genommen. Der Leseverstärker weist eine Leseverstärkersteuerschaltung SACC, eine Adressendetek­ tierschaltung AC, ein nicht-flüchtiges Speicherelement MC, eine Leseverstärkerschaltung SAC, einen Schalter SW1, ein NOR Gatter 81 und einen Inverter G82 auf. Die Leseverstärkerschal­ tung SAC schließt einen Inverter G83, einen PMOS Transistor Q31 und einen NMOS Transistor Q32 ein.

Ein Anschluß des Schalters SW1 ist an ein Erdpotential GND an­ geschlossen und der andere Anschluß desselben an das nicht- flüchtige Speicherelement MC. In Zusammenhang mit einem Steu­ ersignal der Adressendetektierschaltung AC verbindet der Schalter SW1 einen Eingabeanschluß der NOR Schaltung G81 mit entweder dem Erdpotential GND oder dem nicht-flüchtigen Spei­ cherelement MC. Die Leseverstärkersteuerschaltung SACC gibt ein Leseverstärkersteuersignal an die NOR Schaltung G81 aus. Die NOR Schaltung G81 ist mit dem Inverter G82 verbunden, wel­ cher seinerseits mit dem Gate des PMOS Transistors Q31 verbun­ den ist. Ein Anschluß des PMOS Transistors Q31 ist an die Ver­ sorgungsspannung VCC angeschlossen, ein anderer Anschluß des­ selben an den NMOS Transistor Q32. Ein anderer Anschluß des NMOS Transistors G32 wird mit einem Datensignal von einem Spaltengate CG beaufschlagt. Der Ausgangsanschluß des Inver­ ters G83 ist mit dem Gate des NMOS Transistors Q32 verbunden, der Eingangsanschluß des Inverters G83 ist an einem anderen Eingang des NMOS Transistors Q32 angeschlossen.

Der Leseverstärker mit obigem Aufbau funktioniert folgender­ maßen: wenn der diesem Leseverstärker entsprechende Block der am schnellsten löschbare Block ist, so werden Daten in das nicht-flüchtige Speicherelement MC geschrieben und ein Signal mit niedrigem Pegel an den Schalter SW1 eingegeben. Im An­ fangszustand schaltet der Schalter SW1 zum nicht-flüchtigen Speicherelement MC, so daß die Signale mit niedrigem Pegel des nicht-flüchtigen Speicherelements MC die NOR Schaltung G81 be­ aufschlagen können. In diesem Zustand sendet die Leseverstär­ kersteuerschaltung SACC das Leseverstärkersteuersignal mit niedrigem Pegel an die NOR Schaltung G81. Dies bewirkt eine Ausgabe des Inverters G82 mit niedrigem Pegel, wodurch die Le­ severstärkerschaltung SAC aktiviert wird. Als Ergebnis davon werden die durch das Spaltengate CG eingegebenen Daten ver­ stärkt und als Leseverstärkersignal Si ausgegeben. In der Zwi­ schenzeit wurden keine Daten in die anderen, nicht dem am schnellsten löschbaren Block entsprechenden, nicht-flüchtigen Speicherelemente MC geschrieben. Nachfolgend befindet sich das vom nicht-flüchtigen Speicherelement MC ausgegebene Signal auf dem hohen Pegel. Deshalb bleibt die Ausgabe des In­ verters G82, ungeachtet des Zustands des Leseverstärkersteuer­ signals der Leseverstärkersteuerschaltung SACC auf High. Die Leseverstärkerschaltung SAC wird inaktiviert und das Lesever­ stärker-Ausgabesignal Si nicht ausgegeben.

Wurden die Daten im am schnellsten löschbaren Block gelöscht, d. h., wurde der Löschbestätigungsvorgang bis zur letzten Adresse abgeschlossen, so weist die Adressendetektierschaltung AC diesen Zustand nach und bewirkt das Umschalten des Schal­ ters SW1 zum Erdpotential. Dementsprechend wird der Lesever­ stärker SAC, in Abhängigkeit vom Leseverstärkersteuersignal der Leseverstärkersteuerschaltung SACC aktiviert bzw. inakti­ viert, und der normale Betrieb kann stattfinden.

Wie beschrieben, wird in der dritten Ausführungsform der Er­ findung der am schnellsten löschbare Block im Voraus unter den mehrfach eingerichteten Blöcken ermittelt und die Anord­ nung mit dem nicht-flüchtigen Speicherelement dazu benützt, das so ermittelte Resultat zu speichern. In dieser Anordnung werden Löschpulse ausschließlich entsprechend des Ergebnisses des sich auf den am schnellsten löschbaren Block beziehenden Löschbestätigungsvorgangs ausgegeben, bis der am schnellsten löschbare Block vollständig gelöscht wurde. Dies verhindert die Erzeugung überflüssiger Löschpulse und reduziert dadurch die Löschzeit. Wie in der ersten Ausführungsform werden in der dritten Ausführungsform Löschvorgänge durchgeführt, bis der vorbestimmte obere Grenzwert für eine erste Löschung erreicht ist. Die bedeutet, daß weitere Verkürzungen der Löschzeit ver­ fügbar werden.

Obwohl in jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen die Speicherzellenfeldblöcke jeweils weiter in zwei Blöcke unter­ teilt wurden, stellt dies keine Einschränkung der Erfindung dar. Alternativ kann die Erfindung genauso effizient in Fällen angewendet werden, bei denen die Speicherzellenfeldblöcke je­ weils in drei oder mehr Blöcke unterteilt wurden.

Claims (18)

1. Nicht-flüchtiger Halbleiterspeicher, mit entsprechend der Ein/Ausgabedaten eingerichteten Speicherzellenfeldblöcken (B0a, B0b, . . . , B7a, B7b), die weiter in eine Mehrzahl von Blöcken unterteilt sind, wobei die nicht-flüchtige Halbleiter­ speichereinrichtung aufweist:
eine Löschpulspulsausgabeeinrichtung (EPG) zur Ausgabe von Löschpulsen (EP);
eine Zähleinrichtung (EPC) zum Zählen der Löschpulse und zur Ausgabe eines Löschbestätigungsfreigabesignals (BE) zur Ermögli­ chung eines Löschbestätigungsvorgangs, wenn die Anzahl der Löschpulse einen oberen Grenzwert für eine erste Löschung er­ reicht;
eine Löschbestätigungssignalausgabeeinrichtung (EBG) zur Aus­ gabe eines Löschbestätigungssignals (EBS) in Entsprechung mit dem Löschbestätigungsfreigabesignal (BE);
eine Mehrzahl von Löschbestätigungseinrichtungen (SA0a, SA0b, . . ., SA7a, SA7b), von denen jeweils eine jeweils einem aus der Mehr­ zahl von Blöcken entspricht, wobei die Löschbestätigungsein­ richtungen an den in den jeweiligen Blöcken gespeicherten Da­ ten Löschbestätigungsvorgänge als Antwort auf das Löschbestä­ tigungssignal (EBS) ausführen; und
eine Mehrzahl von Löscheinrichtungen (EC0a, EC06, . . . EC7a, EC7b), von denen jeweils eine jeweils einem aus der Mehrzahl von Blöcken entspricht, wobei die Lösch­ einrichtungen die in den jeweiligen Blöcken gespeicherten Daten als Antwort auf die Löschpulse löschen.

2. Nicht-flüchtiger Halbleiterspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähleinrichtung den oberen Grenzwert für eine erste Löschung gemäß dem Pegel einer, von außen dem Halbleiterspei­ cher zugeführten hohen Spannung (Vpp) variiert.

3. Nicht-flüchtiger Halbleiterspeicher nach einem der Ansprü­ che 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähleinrichtung eine Mehrzahl von in Reihe verbundenen teilenden Zählern (C1-Cn) aufweist, wobei die Zähler die Löschpulse aufeinanderfolgend teilen, um das Löschbestätigungs­ freigabesignal auszugeben.

4. Nicht-flüchtiger Halbleiterspeicher nach einem der Ansprü­ che 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die teilenden Zähler durch die Hälfte teilende Zähler (C1-Cn) aufweisen.

5. Nicht-flüchtiger Halbleiterspeicher nach einem der Ansprü­ che 1 bis 4, der weiter aufweist:
eine Löschpulssteuereinrichtung (EPCC) zur Ausgabe eines Lösch­ pulssteuersignals (ECS) als Antwort auf die Löschpulse (EP), wenn das Löschbestätigungsfreigabesignal (BE) nicht die Ermöglichung eines Löschbestätigungsvorgangs bestimmt, die weiterhin das Löschpulssteuersignal (EC) in Entspre­ chung mit dem Ergebnis der durch die Bestätigungseinrichtung vorgenommenen Bestätigung ausgibt, wenn die Freigabe eines Löschbestätigungsvorgangs durch das Löschbestätigungsfreigabesignal (BE) bestimmt ist;
wobei die Löschpulsausgabeeinrichtung (EPG) die Löschpulse (EP) als Ant­ wort auf das Löschpulssteuersignal (ECS) ausgibt.

6. Nicht-flüchtiger Halbleiterspeicher nach einem der Ansprü­ che 1 bis 5, weiter gekennzeichnet durch:
eine erste NAND Schaltung (G1) zum Empfangen eines vorbe­ stimmten Taktsignal an einem Eingangsanschluß derselben;
einen ersten Inverter (G4) zum Empfangen der Ausgabe der er­ sten NAND Schaltung;
einen zweiten Inverter (G5) zum Empfangen der Ausgabe des er­ sten Inverters;
einen dritten Inverter (G6) zum Empfangen der Ausgabe des zweiten Inverters;
einen vierten Inverter (G7) zum Empfangen der Ausgabe des dritten Inverters;
eine erste NOR Schaltung (G10) zum Empfangen der Ausgabe des ersten Inverters und der Ausgabe des vierten Inverters;
einen fünften Inverter (G8) zum Empfangen der Ausgabe der er­ sten NOR Schaltung;
eine zweite NAND Schaltung (G2) zum Empfangen der Ausgabe des fünften Inverters an einem Eingangsanschluß derselben;
eine zweite NOR Schaltung (G11) zum Empfangen eines vorbe­ stimmten Löschstartsignals und des Löschpulssteuersignals;
eine dritte NAND Schaltung (G3) zum Empfangen der Ausgabe der zweiten NAND Schaltung und der Ausgabe der zweiten NOR Schal­ tung, wobei der Ausgangsanschluß der dritten NAND Schaltung mit dem anderen Eingangsanschluß der zweiten NAND Schaltung verbunden ist; und
einen sechsten Inverter (G9) zum Empfangen der Ausgabe der zweiten NAND Schaltung;
wobei die Ausgabe des sechsten Inverters an den anderen Ein­ gangsanschluß der ersten NAND Schaltung eingegeben wird und als Löschpuls ausgegeben wird.

7. Nichtflüchtiger Halbleiterspeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Löschbestätigungs­ signalausgabeeinrichtung aufweist:
einen ersten Inverter (G31) zum Empfangen der Löschpulse;
einen zweiten Inverter (G32) zum Empfangen der Ausgabe des ersten Inverters;
einen dritten Inverter (G33) zum Empfangen der Ausgabe des zweiten Inverters;
eine erste NOR Schaltung (G37) zum Empfangen der Ausgabe des dritten Inverters und der Löschpulse;
einen vierten Inverter (G34) zum Empfangen der Ausgabe der ersten NOR Schaltung;
eine erste NAND Schaltung (G39) zum Empfangen der Ausgabe des vierten Inverters an einem Eingangsanschluß derselben;
eine zweite NAND Schaltung (G40) zum Empfangen der Ausgabe der ersten NAND Schaltung und des invertierten Signals der Löschpulssteuerschaltung, wobei der Ausgangsanschluß der zweiten NAND Schaltung mit dem anderen Eingangsanschluß der ersten NAND Schaltung verbunden ist;
eine zweite NOR Schaltung (G38) zum Empfangen des invertierten Signals des Löschbestätigungsfreigabesignals und der Ausgabe der zweiten NAND Schaltung;
einen fünften Inverter (G35) zum Empfangen der Ausgabe der zweiten NOR Schaltung; und
einen sechsten Inverter (G36) zum Empfangen der Ausgabe des fünften Inverters.

8. Nichtflüchtiger Halbleiterspeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Löschpulssteuereinrichtung aufweist:
einen ersten Inverter (G41) zum Empfangen der Löschpulse;
einen zweiten Inverter (G42) zum Empfangen der Ausgabe des ersten Inverters;
einen dritten Inverter (G43) zum Empfangen der Ausgabe des zweiten Inverters;
eine erste NOR Schaltung (G47) zum Empfangen der Ausgabe des dritten Inverters und der Löschpulse;
einen vierten Inverter (G44) zum Empfangen der Ausgabe der ersten NOR Schaltung;
eine zweite NOR Schaltung (G48) zum Empfangen der Ausgabe des vierten Inverters und des Löschbestätigungsfreigabesignals;
eine Ergebnisbestätigungssignalausgabeschaltung (G0a-G7b, G50) zur Ausgabe eines Ergebnisbestätigungssignals mit hohem Pegel, wenn eine neue Löschung im Hinblick auf das von der Löschbestätigungseinrichtung erzielte Ergebnis des Löschbestätigungsvorgangs für notwendig erachtet wird, sowie weiterhin zur Ausgabe des Ergebnisbestätigungssignals mit niedrigem Pegel, wenn eine solche neue Löschung als unnötig betrachtet wird;
eine dritte NOR Schaltung (G49) zum Empfangen der Ausgabe der zweiten NOR Schaltung und des Ergebnisbestätigungssignals;
einen fünften Inverter (G45) zum Empfangen der Ausgabe der dritten NOR Schaltung; und
einen sechsten Inverter (G46) zum Empfangen der Ausgabe des fünften Inverters;
wobei der fünfte Inverter das Löschpulssteuersignal und der sechste Inverter das invertierte Signal des Löschpulssteuersignals ausgibt.

9. Nicht-flüchtiger Halbleiterspeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähleinrichtungen aufweisen:
eine Mehrzahl von in Reihe geschalteten teilenden Zählern (C1-Cn);
eine Pegelerkennungseinrichtung (Q11, Q12, Q16-Q19, G51, G53) zur Erkennung des Pegels der hohen Spannung; und
eine Ausgabeeinrichtung (G52, G54-G60, Q13-Q15, Q20-Q22) zum Auswählen einer der Ausgaben der teilenden Zähler entsprechend der von dem Pegelerkennungseinrichtung nachgewiesenen Pegel der hohen Spannung und zur Ausgabe dieser Ausgabe als das Löschbestätigungsfreigabesignal.

10. Nicht-flüchtiger Halbleiterspeicher nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Pegelerkennungseinrichtung aufweist:
eine erste Pegelerkennungseinrichtung (Q11, Q16, Q17, G51) zur Ausgabe eines ersten Pegelerkennungssignals, wenn der Pegel der hohen Spannung höher als der vorbestimmte Pegel einer ersten Spannung ist; und
eine zweite Pegelerkennungseinrichtung (Q12, Q18, Q19, Q53) zur Ausgabe eines zweiten Pegelerkennungssignals, wenn der Pegel der hohen Spannung kleiner als eine vorbestimmte zweite Spannung ist, die niedriger als die erste Spannung ist.

11. Nicht-flüchtiger Halbleiterspeicher nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch die erste Pegelerkennungseinrichtung mit:
einem ersten PMOS Transistor (Q11), bei dem ein Anschluß mit einer Versorgungsspannung beaufschlagt wird und dessen Gate mit einem Erdpotential beaufschlagt wird;
einem ersten NMOS Transistor (Q16), bei dem ein Anschluß an den anderen Anschluß des ersten PMOS Transistors in einer Diodenverbindung angeschlossen ist;
einem zweiten NMOS Transistor (Q17), bei dem ein Anschluß mit dem anderen Anschluß des ersten NMOS Transistors verbunden und ein anderer Anschluß des zweiten NMOS Transistors mit dem Erdpotential beaufschlagt ist, wobei das Gate des zweiten NMOS Transistors mit der hohen Spannung beaufschlagt ist; und
einem ersten Inverter (G51) zum Empfangen des Potentials an einem Verbindungspunkt, der den ersten NMOS Transistor mit dem zweiten NMOS Transistor verbindet;
die zweite Pegelerkennungseinrichtung mit:
einem zweiten PMOS Transistor (Q12), bei dem ein Anschluß mit einer Versorgungsspannung beaufschlagt wird und dessen Gate mit einem Erdpotential beaufschlagt wird;
einem dritten NMOS Transistor (Q18), bei dem ein Anschluß an den anderen Anschluß des zweiten PMOS Transistors in einer Diodenverbindung angeschlossen ist;
einem vierten NMOS Transistor (Q19), bei dem ein Anschluß mit dem anderen Anschluß des dritten NMOS Transistors verbunden und ein anderer Anschluß des vierten NMOS Transistors mit dem Erdpotential beaufschlagt ist, wobei das Gate des vierten NMOS Transistors mit der hohen Spannung beaufschlagt ist; und
einem zweiten Inverter (G53) zum Empfangen des Potentials an einem Verbindungspunkt, der den dritten NMOS Transistor mit dem vierten NMOS Transistor verbindet;
wobei die erste Pegelerkennungseinrichtung ein erstes Pegelerkennungssignal mit hohem Pegel ausgibt, wenn der Pegel der hohen Spannung höher als 12,6 V ist, und die zweite Pegelerkennungseinrichtung ein zweites Pegelerkennungssignal mit hohem Pegel ausgibt, wenn der Pegel der hohen Spannung höher als 11,3 V ist.

12. Nicht-flüchtiger Halbleiterspeicher nach einem der Ansprüche 10 oder 11, gekennzeichnet durch die Ausgabeeinrichtung mit:
einem ersten Inverter (G52) zum Empfangen des ersten Pegelerkennungssignals;
einem zweiten Inverter (G54) zum Empfangen des zweiten Pegelerkennungssignals;
einer ersten UND Schaltung (G58) zum Empfangen des ersten Pegelerkennungssignals und des zweiten Pegelerkennungssignals;
einer zweiten UND Schaltung (G59) zum Empfangen der Ausgabe des ersten Inverters und des zweiten Pegelerkennungssignals;
einer dritten UND Schaltung (G60) zum Empfangen der Ausgabe des ersten Inverters und der Ausgabe des zweiten Inverters;
einem ersten Übertragungsgatter (Q13, Q20), das in Antwort auf die Ausgabe der ersten UND Schaltung arbeitet;
einem zweiten Übertragungsgatter (Q14, Q21), das in Antwort auf die Ausgabe der zweiten AND Schaltung arbeitet; und
einem dritten Übertragungsgatter (Q15, Q22), das in Antwort auf die Ausgabe der dritten AND Schaltung arbeitet;
der Mehrzahl teilender Zähler mit:
einem ersten teilenden Zähler (Cn-2);
einem zweiten teilenden Zähler (Cn-1) zum Teilen der Ausgabe des ersten teilenden Zählers; und
einem dritten teilenden Zähler (Cn) zum Teilen der Ausgabe des zweiten teilenden Zählers;
wobei das erste, zweite und dritte Übertragungsgatter die Ausgaben des ersten, zweiten beziehungsweise dritten teilenden Zählers ausgeben.

13. Nicht-flüchtiger Halbleiterspeicher mit entsprechend den Ein/Ausgabedaten eingerichteten Speicherzellenblöcken (B0a, B0b, . . ., B7a, B7b), die weiterhin in eine Mehrzahl von Blöcken unterteilt sind, wobei der nicht-flüchtige Halbleiterspeicher aufweist:
eine Löschpulsausgabeeinrichtung (EPG) zur Ausgabe von Löschpulsen (EP);
eine Mehrzahl von entsprechend der Mehrzahl der Blöcke eingerichteten Löschbestätigungseinrichtungen (SA0a, SA0b, . . ., SA7a, SA7b), wobei die Löschbestätigungseinrichtungen an den in den entsprechenden Blöcken gespeicherten Daten Löschbestätigungsvorgänge ausführen;
eine Mehrzahl von entsprechend der Mehrzahl der Blöcke eingerichteten Löscheinrichtungen (EC0a, EC0b, . . ., EC7a, EC7b), wobei die Löscheinrichtungen die in den jeweiligen Blöcken gespeicherten Daten als Antwort auf die Löschpulse löschen; und
eine Löschpulssteuereinrichtung (EPCCa) zur Ausgabe eines Löschpulssteuersignals als Antwort auf die Löschpulse, wenn die Löschbestätigungseinrichtungen urteilen, daß alle in der Mehrzahl der Blöcke gespeicherten Daten noch gelöscht werden müssen,
wobei die Löschpulsausgabeeinrichtung (EPG) die Löschpulse als Antwort auf das Löschpulssteuersignal ausgibt.

14. Nicht-flüchtiger Halbleiterspeicher nach Anspruch 13, weiter aufweisend:
eine Zähleinrichtung (EPCa) zum Zählen der Löschpulse und zur Ausgabe eines Anweisungssignals zur Bestimmung eines normalen Löschvorgangs, wenn die Anzahl der Löschpulse einen oberen Grenzwert für eine erste Löschung erreicht;
wobei die Löschpulssteuereinrichtung ein Löschpulssteuersignal als Antwort auf die Löschpulse ausgibt, wenn die Löschbestätigungseinrichtung urteilt, daß alle Daten in der Mehrzahl der Blöcke noch gelöscht werden müssen und das Anweisungssignal einen normalen Löschvorgang nicht bestimmt,
wobei die Löschpulssteuereinrichtung weiterhin ein Löschpulssteuersignal als Antwort auf die Löschpulse ausgibt, wenn die Löschbestätigungseinrichtungen urteilen, daß die Daten in wenigstens einem aus der Mehrzahl der Blöcke noch gelöscht werden müssen und das Anweisungssignal einen normalen Löschvorgang bestimmt.

15. Nicht-flüchtiger Halbleiterspeicher nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Löschpulssteuereinrichtung aufweist:
eine erste NOR Schaltung (G71) zum Empfangen eines Ausgangs­ signals von der Mehrzahl der Löschbestätigungseinrichtungen und des Anweisungssignals der Zähleinrichtungen, wobei das Ausgabe­ signal das Ergebnis der von der Mehrzahl der Löschbe­ stätigungseinrichtungen durchgeführten Löschbestätigungsvor­ gänge anzeigt;
eine zweite NOR Schaltung (G72) zum Empfangen des invertierten Signal des von der Mehrzahl der Löschbestätigungseinrichtun­ gen ausgegebenen Signals und des invertierten Signals des An­ weisungssignals der Zähleinrichtung, wobei das Ausgabesignal das Ergebnis der von der Mehrzahl der Löschbestätigungsein­ richtungen durchgeführten Löschbestätigungsvorgänge anzeigt;
einen ersten Inverter (G68) zum Empfangen der Ausgabe der zweiten NOR Schaltung;
eine dritte NOR Schaltung (G73) zum Empfangen der Ausgabe der ersten NOR Schaltung und der Ausgabe des ersten Inverters;
einen zweiten Inverter (G67) zum Empfangen der Ausgabe der dritten NOR Schaltung;
einen dritten Inverter (G61) zum Empfangen der Löschpulse;
einen vierten Inverter (G62) zum Empfangen der Ausgabe des dritten Inverters;
einen fünften Inverter (G63) zum Empfangen der Ausgabe des vierten Inverters;
eine vierte NOR Schaltung (G69) zum Empfangen der Ausgabe des fünften Inverters und den Löschpulsen;
einen sechsten Inverter (G64) zum Empfangen der Ausgabe der vierten NOR Schaltung;
einen siebten Inverter (G65) zum Empfangen der Ausgabe des sechsten Inverters;
eine fünfte NOR Schaltung (G70) zum Empfangen der Ausgabe des siebten Inverters und der Ausgabe des zweiten Inverters; und
einen achten Inverter (G66) zum Empfangen der Ausgabe der fünften NOR Schaltung.

16. Nicht-flüchtiger Halbleiterspeicher, mit entsprechend der Ein/Ausgabedaten eingerichteten Speicherzellenfeldblöcken (B0a, B0b, . . ., B7a, B7b), die weiter in eine Mehrzahl von Blöcken unterteilt sind, wobei die nicht-flüchtige Halbleiter­ speichereinrichtung aufweist:
eine Löschpulspulsausgabeeinrichtung (EPG) zur Ausgabe von Löschpulsen;
eine Mehrzahl von Löschbestätigungseinrichtungen (SP0a, SP0b, . . ., SP7a, SP7b), von denen jeweils eine jeweils einem aus der Mehr­ zahl von Blöcken entspricht, wobei die Löschbestätigungsein­ richtungen an den in den jeweiligen Blöcken gespeicherten Da­ ten Löschbestätigungsvorgänge ausführen;
eine Mehrzahl von Löscheinrichtungen (EC0a, EC0b, . . ., EC7a, EC7b), von denen jeweils eine jeweils einem aus der Mehrzahl von Blöcken entsprechen, wobei die Löscheinrichtung die in den je­ weiligen Blöcken gespeicherten Daten als Antwort auf die Löschpulse löscht;
eine Bestimmungseinrichtung (MC) zur Bestimmung des am schnellsten löschbaren Blocks aus der Mehrzahl der Blöcke; und
eine Löschpulssteuereinrichtung (EPCC) zur Ausgabe eines Löschpulssteuersignals bis alle im, durch die Bestimmungsein­ richtung bestimmten, am schnellsten löschbaren Block gespei­ cherten Daten gelöscht sind, wobei die Ausgabe des Löschpuls­ steuersignals ausschließlich im Zusammenhang mit der Beurtei­ lung der Löschbestätigungseinrichtung beeinflußt wird, die unter der Mehrzahl der Löschbestätigungseinrichtungen ausge­ wählt wurde und dem am schnellsten löschbaren Block entspricht, wobei die Löschpulsausgabeeinrichtung die Löschpulse als Antwort auf das Löschpulssteuersignal ausgibt.

17. Nicht-flüchtiger Halbleiterspeicher nach Anspruch 16, da­ durch gekennzeichnet, daß die Bestimmungseinrichtung eine Mehrzahl von nicht-flüchtigen, jeweils einem aus der Mehrzahl der Blöcke entsprechenden Speichereinrichtungen (MC) aufweist;
wobei Daten nur zu denjenigen aus der Mehrzahl der nicht­ flüchtigen Speicherelemente, die dem am schnellsten löschbaren Block entsprechen, geschrieben werden; und
wobei die Löschbestätigungseinrichtungen entsprechend der, in der Mehrzahl der nicht-flüchtigen Speicherelemente gespeicher­ ten Daten und entsprechend einem vorbestimmten Steuersignal aktiviert werden.

18. Nicht-flüchtiger Halbleiterspeicher nach Anspruch 17, da­ durch gekennzeichnet, daß die Löschbestätigungseinrichtungen aufweisen:
eine Leseverstärkersteuerschaltung (SACC) zur Ausgabe eines Leseverstärkersteuersignals als das vorbestimmte Steuersignal;
eine Adressendetektierschaltung (AC) zum Nachweis der Vollen­ dung des Löschbestätigungsvorgangs bis zur letzten Adresse;
einen Schalter (SW1) zur Auswahl von entweder einer Ausgabe eines nicht-flüchtigen Speicherelements oder eines Signals mit niedrigem Pegel, gemäß der Ausgabe der Adressendetektierschal­ tung;
eine NOR Schaltung (G81) zum Empfang des Leseverstärkersteuer­ signals und der Ausgabe des Schalters;
ein Inverter (G82) zum Empfang der Ausgabe der NOR-Schaltung; und
einen Leseverstärker, der als Antwort auf die Ausgabe des Inver­ ters betrieben wird.