DE4433098C2 - Halbleiter-Permanentspeichervorrichtung - Google Patents
Halbleiter-PermanentspeichervorrichtungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Halbleiter-
Speichervorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des
Patentanspruchs 1.
Eine solche Vorrichtung ist
beispielsweise aus US-5,134,583 bekannt.
Jüngst wurden NAND-Zell-Typ-EEPROMs als eine Art von EEPROM
vorgeschlagen. Die Speicherzelle des EEPROM hat eine N-
Kanal FET MOS-Struktur, in welcher ein schwebendes Gate,
welches als Ladungsspeicherschicht dient, und ein
Steuergate in dieser Reihenfolge geschichtet sind. Der
EEPROM ist zusammengesetzt aus einer Vielzahl von
Speicherzellen, welche so in Reihe geschaltet sind, daß der
Source und Drain jeder Zelle einer nach dem anderen mit
benachbarten Zellen geteilt wird und welche als mit einer
Bitleitung verbundene Einheit behandelt werden. Die Drain-
Seite der NAND-Zelle ist über ein erstes Auswahl-Gate mit
einer Bitleitung verbunden und die Source-Seite ist über
ein zweites Auswahl-Gate mit einer Source-Leitung
verbunden. Das Steuer-Gate und die ersten und zweiten
Auswahl-Gates der Speicherzelle sind nacheinander in
Richtung einer Reihe angeordnet.
Der Schreibvorgang bei dem NAND-Zell-Typ-EEPROM vollzieht
sich wie folgt. Erstens macht ein Löschvorgang den
Schwellwert aller Speicherzellen in der NAND-Zelle negativ.
Danach werden Daten gleichzeitig in eine Vielzahl von
Speicherzellen geschrieben, welche das Steuergate gemeinsam
haben, wobei sequentiell mit jener, die am weitesten vom
Bitleitungsanschluß entfernt liegt, begonnen wird. Eine
hohe Spannung Vpp (bis zu beinahe 20 V) wird an das Steuer-
Gate der ausgewählten Speicherzelle angelegt, eine
mittelstarke Spannung Vm10 (bis zu beinahe 10 V) wird an
die Steuer-Gates der nicht ausgewählten Speicherzellen
angelegt und eine mittelstarke Spannung Vm8 (bis zu beinahe
8 V) wird entsprechend der Daten an die Bitleitung
angelegt. Zu diesem Zeitpunkt wird das erste Auswahl-Gate
eingeschaltet und das zweite Auswahl-Gate abgeschaltet.
Wenn der Bitleitung 0 V zugeführt werden, wird die Spannung
an das Drain der ausgewählten Speicherzelle weitergegeben,
welches Elektronen in das schwebende Gate injiziert. Daraus
resultiert, daß die Schwellspannung der ausgewählten
Speicherzelle positiv wird. Dieser Zustand wird z. B. als
"0" bestimmt. Wenn der Bitleitung Vm8 zugeführt wird,
findet keine Elektroneninjektion statt. Folglich bleibt der
schwellwert unverändert und bleibt negativ. Dieser Zustand
wird als "1" bestimmt. Da Daten auf diese Art gleichzeitig
in eine Vielzahl von Speicherzellen geschrieben werden,
werden Datenschaltungen vorgesehen zur Speicherung der zu
schreibenden Daten. Die Datenschaltungen werden ebenfalls
dazu benutzt, vorübergehend die Auslesedaten zu speichern.
Um die Datenladezeit zu verkürzen, werden in die
Datenschaltungen der Speicherzellen, in die nicht
geschrieben werden muß, keine Daten geladen. Daher werden
vor dem Datenladen Lesedaten von "1" gesammelt in den
Datenschaltungen gesetzt.
Die Daten werden gleichzeitig aus einer Vielzahl von
Speicherzellen, die das Steuer-Gate gemeinsam haben, gelesen
durch Setzen des Steuer-Gates der gewählten Speicherzelle
auf 0 V und Setzen der Steuer-Gates der verbleibenden
Speicherzellen auf eine Versorgungsspannung Vcc (z. B. 3 V),
und anschließender Abtastung, ob durch die ausgewählte
Speicherzelle ein Strom fließt. Die Auslesedaten werden in
den Datenschaltungen gespeichert und dann ausgegeben.
Um den NAND-Zell-Typ EEPROM mit einer einzigen
Spannungsversorgung zu betreiben, werden die Spannungen
Vpp, Vm10 und Vm8, die in einem Schreibvorgang benutzt
werden, durch Erhöhung der Versorgungsspannung Vcc mittels
einer internen Schaltung erzeugt. Befindet sich eine
Leckstromquelle an der zu erhöhenden Schaltung, kann die
Spannungs-Erhöhungs-Schaltung ein
Ausgabespannungspotential nicht auf ein gewünschtes
Spannungspotentialniveau heben, da sie im allgemeinen nur
ein kleines Stromversorgungsvermögen hat. Dies ist
zutreffend in einem Fall, wo die defekte Spalte durch eine
redundante Spalte in einer redundanten Schaltung ersetzt
wird. Da Daten gleichzeitig in eine Vielzahl von
Speicherzellen geschrieben werden, die das Steuer-Gate
gemeinsam haben, verhindert die Leckspannungsquelle auf der
Bitleitung der defekten Spalte, daß die Spannung Vm8 das
gewünschte Spannungsniveau anhebt, was einen fehlerhaften
Schreibvorgang verursacht. Andererseits ist folgende andere
Methode vorgesehen. In den Datenschaltungen zur Speicherung
der Schreibdaten, welche in eine Vielzahl von
Speicherzellen geschrieben werden sollen, wenn Daten, die
einer Bitleitung entsprechen, die eine Leckstromquelle hat,
geladen werden, werden Schreibdaten "1" in den
Datenschaltungen gesetzt bevor die Daten geladen werden,
und anschließend werden Schreibdaten "0" zurückgesetzt in
der Datenschaltung bevor die Schreibdaten in die
Datenschaltungen geladen werden.
Diese Arten von Verfahren erfordern jedoch Zeit, um die
Bitleitungen mit einer Leckstromquelle zu prüfen, während
der Zeit, zwischen der der Schreibmodus eingeschaltet wird
bis die Daten geladen werden oder bevor der Schreibmodus
eingeschaltet wird. Ferner, da der Überprüfungsvorgang
nicht automatisch ausgeführt werden kann, muß er unter der
Steuerung der CPU ausgeführt werden. Daraus resultiert, daß
die Steuerung des NAND-Zell-Typ EEPROMs kompliziert gemacht
wird. Wie oben beschrieben, erfordern NAND-Zell-Typ EEPROMs
Zeit, um Bitleitungen, die eine Leckstromquelle haben, zu
überprüfen während der Zeit zwischen der Einschaltung des
Schreibmodus bis die Daten geladen werden oder bevor der
Schreibmodus eingeschaltet wird. Diese Nachteile machten es
schwer, sie zu benutzen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, NAND-Zell-
Typ EEPROMs zu schaffen, welche das Laden von Daten
ermöglichen, während einer kurzen Zeit nachdem der
Schreibmodus eingeschaltet wurde, ohne der Überprüfung
einer Bitleitung, die eine Leckstromquelle hat, während der
Zeit zwischen der Einschaltung des Schreibmodus, bis die
Daten geladen werden, oder bevor der Schreibmodus
eingeschaltet wird, und welche daher leicht zu verwenden
ist und eine hohe Entlastungseffizienz der defekten
Bitleitungen hat.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des
kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1. Bevorzugte
Ausführungen finden sich in den Unteransprüchen.
In der vorliegenden Erfindung wird eine Bitleitung mit
einer Leckstromquelle automatisch geprüft nachdem die Daten
geladen wurden, worauf ein Schreibvorgang unmittelbar folgt
ohne Überprüfung einer Bitleitung mit einer Leckstromquelle
während der Zeit zwischen der Einschaltung des Schreibmodus
bis die Daten geladen sind oder bevor der Schreibmodus
eingeschaltet ist, im Gegensatz zum konventionellen NAND-
Zell-Typ EEPROM. Da ins der vorliegenden Erfindung die
Spannung in der Bitleitung mit der Leckstromquelle geändert
wird, wenn die Bitleitungsspannung entsprechend der
Schreibdaten in den Datenschaltungen, nachdem die Daten
geladen wurden, gesteuert werden, können die Daten, die
durch Abtastung der Bitleitungsspannung gewonnen wurden, in
den Datenschaltungen als Schreibdaten zurückgesetzt werden,
nachdem die Leckstromzeit abgelaufen ist. Unter Verwendung
des gleichen Beispiels wie im Stand der Technik
beschrieben, wird nun eine Erklärung gegeben. Wenn die
Schreibdaten in den Datenschaltungen "0" sind nach dem
Laden der Daten, wird die Bitleitung in einen niedrigen
schwebenden Zustand gebracht. Während, wenn die
Schreibdaten in den Datenschaltungen "1" sind, wird die
Bitleitung in einen hohen schwebenden Zustand gezwungen. Da
der hohe schwebende Zustand der Bitleitung mit der
Leckstromquelle in ein niedriges Niveau umgewandelt wird,
werden die Daten, die durch Abtastung der
Bitleitungsspannung gewonnen werden, in den
Datenschaltungen als Schreibdatenelemente gesetzt, nachdem
die Leckstromzeit abgelaufen ist. Auf diese Weise kann das
Laden der Daten kurze Zeit nach der Einschaltung des
Schreibmodus vollzogen werden, da die Bitleitung mit der
Leckstromquelle automatisch überprüft wird nach dem
Datenladen und der Schreibvorgang sich unmittelbar
anschließt. Daher ist es möglich, einen leicht zu
benutzenden NAND-Zell-Typ EEPROM zu realisieren, der eine
hohe Entlastungseffizienz der defekten Bitleitungen hat.
Zusätzliche Ziele und Vorteile der Erfindung werden in der
folgenden Beschreibung dargelegt, und werden teilweise aus
der Beschreibung offensichtlich oder lassen sich
erschließen durch Umsetzung der Erfindung. Die Ziele und
Vorteile der Erfindung können verwirklicht und erhalten
werden durch instrumentellen Mittel und Kombinationen, auf
die in den beiliegenden Ansprüchen besonders hingewiesen
wird.
Die beiliegenden Zeichnungen, welche in die Spezifikation
eingeschlossen sind und einen Bestandteil davon bilden,
veranschaulichen eine gegenwärtig bevorzugte Ausführung der
Erfindung und dienen zusammen mit der allgemeinen
Beschreibung, die oben gegeben wurde, und der detaillierten
Beschreibung der bevorzugten Ausführungen weiter unten
zusammen dazu, die Prinzipien der Erfindung zur erklären.
Fig. 1 ist ein schematisches Blockdiagramm eines
NAND-Zell-Typ EEPROMs gemäß einer Ausführung
der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist ein Ersatzschaltbilddiagramm eines
Speicherzellarrays gemäß einer Ausführung
der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3A ist ein konkretes Schaltbild eines
Speicherzellarrays, einer
Hilfsbitleitungssteuerschaltung, und einer
Bitleitungsentlastsicherung gemäß einer
Ausführung der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3B ist ein konkretes Schaltbild einer
Hauptbitleitungssteuerschaltung gemäß einer
Ausführung der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3C ist ein konkretes Schaltbild eines
Speicherzellarrays, einer
Hilfsbitleitungssteuerschaltung, und einer
Bitleitungsentlastsicherung gemäß einer
Ausführung der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4A-4C sind konkrete Schaltbilder der L/S-Schaltung
in einer Hauptbitleitungssteuerschaltung
gemäß einer Ausführung der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 5 ist ein Zeitdiagramm des Lesevorganges in
einer Ausführung der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 ist ein Zeitdiagramm für den Vorgang des
gesammelten Datensetzens in der
Hauptbitleitungssteuerschaltung in einer
Ausführung der vorliegenden Erfindung;
Fig. 7 ist ein Zeitdiagramm des Vorganges des
einstimmigen Datensetzens in der
Hauptbitleitungssteuerschaltung in einer
Ausführung der vorliegenden Erfindung;
Fig. 8 ist ein Zeitdiagramm für den Vorgang der
Datenverschiebung zur
Hauptbitleitungssteuerschaltung in einer
Ausführung der vorliegenden Erfindung;
Fig. 9 ist ein Zeitdiagramm für den Vorgang der
Abtastung eines Leckstroms aus einer
defekten Bitleitung in einer Ausführung der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 10 ist ein Zeitdiagramm für den Schreibvorgang
in einer Ausführung der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 11 ist ein Zeitdiagramm für den
Schreibbestätigungsvorgang in einer
Ausführung der vorliegenden Erfindung;
Fig. 12 ist ein Zeitdiagramm für den Vorgang des
Abtastens übermäßigen Schreibens in einer
Ausführung der vorliegenden Erfindung;
Fig. 13 ist ein Zeitdiagramm für den Vorgang der
Entlastung übermäßigen Schreibens in einer
Ausführung der vorliegenden Erfindung;
Fig. 14 ist ein Zeitdiagramm für den Datenkopier-
Lese-Vorgang in einer Ausführung der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 15 ist ein Zeitdiagramm für den Vorgang des
Datenumkehrens in einer Ausführung der
vorliegenden Erfindung und
Fig. 16 ist ein Zeitdiagramm für den
Löschbestätigungsvorgang in einer Ausführung
der vorliegenden Erfindung.
Eine Ausführung der vorliegenden Erfindung wird im
folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert.
Fig. 1 ist ein schematisches Blockdiagramm eines NAND-Zell-
Typ EEPROMs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung. Speicherzellarray 1a, 1b, die in einen Teil A
und einen Teil B aufgeteilt sind, sind vorgesehen, mit
einer Hauptbitleitungssteuerschaltung 2 für das Schreiben,
Lesen, Wiederschreiben und Bestätigungslesen von Daten. Die
Hauptbitleitungssteuerschaltung 2 ist mit einem
Dateneingabe/-ausgabepuffer 9 verbunden und empfängt ein
Adreßsignal von einem Adreßpuffer 10.
Hilfsbitleitungssteuerschaltungen 3a, 3b zur
Ladung/Entladung der Bitleitungen wie gewünscht in einem
Schreib- oder Lesevorgang und der Abtastung eines
Leseende/übermäßiges Schreiben/ein Löschende von dem
Potential der Bitleitung sind für den Speicherzellarray 1a,
1b jeweils vorgesehen. Die
Hilfsbitleitungssteuerungsschaltungen 3a, 3b sind über
Bitleitungssicherungen 4a, 4b jeweils an eine Schreibende-
Abtastschaltung 6 angeschlossen, an eine Übermäßiges-
Schreiben-Abtastschaltung 7 und an eine Löschende-
Abtastschaltung 8. Die Speicherzellarrays 1a, 1b sind mit
Reihenentschlüsslern 5a, 5b zur Steuerung der Steuer-Gates
und Auswahl-Gates jeweils ausgestattet. Die
Reihenentschlüssler 5a und 5b empfangen Adreßsignale von
einem Adreßpuffer 10. Ein Spannungserhöhungsschalter und
eine Verteilungsschaltung 11 liefern den Ausgang einer
Spannungserhöhungsschaltung 12 zur Erzeugung einer
Hochspannung, die notwendig ist zur Wiederbeschreibung der
Hauptbitleitungssteuerschaltung 2, der
Hilfsbitleitungssteuerschaltung 3a, 3b und der
Reihenentschlüssler 5a, 5b. Eine Hochspannung, die
notwendig ist für die Datenwiederbeschreibung wird den
Hilfsbitleitungssteuerschaltungen 3a, 3b jeweils über
Bitleitungssicherungen 4a und 4b zugeführt.
Fig. 2 zeigt ein Ersatzschaltbild eines Speicherzellarrays
1 bestehend aus NAND-Zellen, die matrixförmig angeordnet
sind. Die Erklärung wird anhand einer einzigen NAND-Zelle
wiedergegeben. In dieser Ausführung sind 8 Speicherzellen
M1 bis M8 in Reihe geschaltet, wobei die Drain-Seite der
NAND-Zellen mit einer Bitleitung BL0 über einen
Auswahltransistor S1 verbunden sind und ihre Source-Seiten
mit einer Source-Leitung Vs über einen Auswahltransistor S2
verbunden sind. Die Steuer-Gates und Auswahl-Gates der
NAND-Zellen, die in einer Reihe angeordnet sind, sind durch
Steuer-Gate-Leitungen CG1 bis CG8 und Auswahl-Gate-
Leitungen SG1 und SG2, die diese Zellen gemeinsam haben,
verdrahtet. In dieser Ausführung sind Speicherzellen und
Auswahltransistoren N-Kanal MOS-Transistoren.
Fig. 3A bis 3C sind Schaltbilder, die konkrete Strukturen
der Hauptbitleitungssteuerschaltung 2, der
Hilfsbitleitungssteuerschaltungen 3a, 3b und der
Bitleitungssicherungen 4a und 4b aus Fig. 1 zeigen. Die
Fig. 3A bis 3C zeigen eine durchgehende Schaltung, wenn man
sie zusammen betrachtet. Die Fig. 3A und 3C zeigen den
Speicherzellenarray 1a, 1b,
Hilfsbitleitungssteuerschaltungen 3a, 3b, und jeweils
Bitleitungssicherungen 4a, 4b. Fig. 3B zeigt die
Hauptbitleitungssteuerschaltung 2. Zur Vereinfachung der
Erklärung der Schaltungskonfiguration werden nur Teile, die
sich auf Dateneingabe-/-ausgabeleitungen IOA7 und IOB7
(Fig. 3B), d. h. der untere Teil in Fig. 3A bis 3C, in der
Hauptbitleitungssteuerschaltung 2 und
Hilfsbitleitungssteuerschaltungen 3a und 3b beziehen,
beschrieben. Die Lese-/Schreibschaltung (im folgenden als
L/S-Schaltung abgekürzt) in der
Hauptbitleitungssteuerschaltung 2 ist in Fig. 3B
abgebildet. Wie in Fig. 3B gezeigt, stellen E (enhancement
= Anreicherung) Typ N-Kanal MOS-Transistoren Qn8, Qn9 und
Qn10, Qn11 eine Spannung auf der Bitleitung BL ein
entsprechend der in der L/S-Schaltung eingeklinkten Daten.
E-Typ N-Kanal MOS-Transistoren Qn12, Qn14, Qn15 und E-Typ
N-Kanal MOS-Transistoren Qn13, Qn16, Qn17 verbinden die
L/S-Schaltung selektiv mit Bitleitungen BLa1, BLa2 und
Bitleitungen BLb1, BLb2. E-Typ N-Kanal MOS-Transistoren
Qn18, Qn19 und E-Typ N-Kanal MOS-Transistoren Qn20, Qn21 in
der Hilfsbitleitungssteuerschaltung 3a, 3b in Fig. 3A und
3C verbinden die Bitleitungen BLa1, BLa2, BLb1, BLb2 mit
der Masse. Ferner laden E-Typ N-Kanal MOS-Transistoren
Qn22, Qn23, Qn28 und E-Typ N-Kanal MOS-Transistoren Qn24,
Qn25, Qn29 selektiv die Bitleitungen BLa1, BLa2 und BLb1,
BLb2. E-Typ N-Kanal MOS-Transistoren Qn26 und Qn27 sind
vorgesehen, um ein Schreibende, übermäßiges Schreiben oder
ein Löschende aus dem Potential auf der Bitleitung BL
abzutasten. Die Bitleitungssicherungen 4a, 4b bestehen aus
4 Sicherungen Fai, Fdai, Fbi, Fdbi für eine Bitleitung,
welche gewählt ist von einem Spaltenauswahlsignal CSLi, und
beheben einen fehlerhaften Vorgang, der auf eine defekte
Bitleitung zurückzuführen ist. Die Sicherungen Fai und Fbi
verhindern, daß Ladespannungen VA und VB fallen aufgrund
einer defekten Bitleitung. Die Sicherungen Vdai und Vdbi
verhindern, daß ein Schreibende, übermäßiges Schreiben oder
Löschende fälschlicherweise abgetastet werden aufgrund
einer defekten Bitleitung oder einer defekten
Speicherzelle. Zum Beispiel wenn die Bitleitung, die von
dem Spaltenauswahlsignal CSLi in dem Speicherzellenarray 1a
ausgewählt ist oder die Speicherzelle, die mit der
Bitleitung verbunden ist, defekt ist, werden die Sicherungen
Fai, Fdai, Fbi abgeschnitten. Fig. 4A ist ein Schaltbild,
welches konkret die L/S-Schaltung aus Fig. 4B (Fig. 3B)
zeigt. Wie in Fig. 4A gezeigt, umfaßt die L/S-Schaltung in
der Hauptbitleitungssteuerschaltung 2 einen Flip-Flop
bestehend aus E-Typ N-Kanal MOS-Transistoren Qn1, Qn2, Qn3
und E-Typ P-Kanal MOS-Transistoren Qp1, Qp2, Qp3, eine
Ausgleichsschaltung bestehend aus E-Typ N-Kanal MOS-
Transistoren Qn4, Qn5 und ein Spaltenauswahltor bestehend
aus E-Typ N-Kanal MOS-Transistoren Qn6, Qn7. Das
Spaltenauswahltor bestehend aus E-Typ N-Kanal MOS-
Transistoren Qn6, Qn7 empfängt das
Ausgabespaltenauswahlsignal SCLi und verbindet den Flip-
Flop selektiv mit Dateneingabe-/-ausgabeleitungen IOA und
IOB. Wie in Fig. 4C gezeigt, besteht der
Spaltenentschlüsseler aus einer NAND-Schaltung G1, welcher
ein Adreßsignal und ein Spaltenauswahlaktivierungssignal
CENB zugeführt wird und aus einer Inverterschaltung I1.
Unter Bezugnahme auf das Zeitdiagramm in Fig. 5 wird ein
Lesevorgang des so aufgebauten EEPROMs beschrieben. Es wird
angenommen, daß die Bitleitung BLa1 in dem
Speicherzellenarray 1a ausgewählt wurde. In diesem Fall
wird die Bitleitung BLb1 in dem Speicherzellenarray 1b als
Blindbitleitung verwendet. Ferner wird angenommen, daß das
Steuer-Gate CG2 gewählt wurde. Bitleitungszurücksetzsignale
RSTA1, RSTB1 werden niedrig,
Hilfsbitleitungsvorladungssignale PRA1, PRB1 und
Hilfsbitleitungsauswahlsignale SS1 werden hoch, und
Hauptbitleitungsvorladungssignale PREA, PREB werden hoch,
wodurch die Bitleitung BLa1 auf die Spannung VA und die
Bitleitung BLb1 auf die Spannung VB geladen werden. Die
Spannung VA wird höher eingestellt als die Spannung VB. In
diesem Beispiel ist die Spannung VA gleich 1,8 V, die
Spannung VB gleich 1,5 V. Das ausgewählte Steuer-Gate CG2
wird auf 0 V gesetzt und die nicht ausgewählten Steuer-
Gates CG1, CG3 bis CG8 und die gewählten Gates SG1, SG2
werden auf die Versorgungsspannung Vcc gesetzt. Ist der
Schwellwert der gewählten Speicherzelle negativ, dann wird
das Potential der gewählten Bitleitung BLa1 unterhalb der
Spannung VB der Blindbitleitung fallen (Lesedaten "1").
Während, wenn die Schwellspannung der gewählten
Speicherzelle positiv ist, das Potential auf der Bitleitung
BLa1 unverändert bleibt (Lesedaten "0"). Flip-Flop
Aktivierungssignale ΦN, ΦP gehen respektive hoch und tief,
und dann geht das Ausgleichssignal ΦE hoch, wodurch die
L/S-Schaltung zurückgesetzt wird. Die
Hauptbitleitungsauswahlsignale SA, SB gehen hoch, wodurch
die L/S-Schaltung mit der Auswahlbitleitung BLa1 und
Blindbitleitung BLb1 verbunden wird. Das Flip-Flop
aktivierende Signal ΦN wird hoch, und danach ΦP tief,
wodurch es möglich wird, das Potential der ausgewählten
Bitleitung BLa1 abzutasten. Das abgetastete Potential wird
direkt in die L/S-Schaltung eingeklinkt. Das
Spaltenauswahlsignal CSLi wird hoch, wodurch die in der
L/S-Schaltung eingeklinkten Daten nach außen ausgegeben
werden über die Eingabe-/Ausgabeleitung IO. In Fig. 5
werden die folgenden Bedingungen erfüllt: RSTA2 = Vcc,
RSTB2 = Vcc, PRA2 = 0 V, PRB2 = 0 V, VRFYA = 0 V, VRFYB = 0
V, ΦNW = Vcc, SS2 = 0 V, VRA = Vcc, VRB = Vcc, ΦDTCA = 0
V, ΦDTCB = 0 V, BLa2 (nichtgewählt, nichtblind) = 0 V,
BLb2 (nichtgewählt, nichtblind) = 0 V.
Als nächstes wird der Vorgang des Schreibens von Daten in
der Ausführung gemäß der vorliegenden Erfindung
beschrieben. Es wird angenommen, daß die Bitleitung BLa1
und das Steuergase CG2 in dem Speicherzellarray 1a
ausgewählt wurden.
Als erstes wird unter Bezugnahme auf Fig. 6, 7 und 8 eine
Ladeoperation von Schreibdaten erläutert. Die Schreibdaten
werden nur an die L/S-Schaltung übertragen, welche der
Spaltenadresse entspricht, die es wiederzubeschreiben gilt.
Damit die Daten in den Speicherzellen nicht
wiedergeschrieben werden können, werden Schreibdaten "1"
automatisch in die L/S-Schaltungen gesetzt für jene
Spaltenadressen, an welche keine Daten übertragen wurden.
Wie in Fig. 6 gezeigt, werden Schreibdaten "1" in allen
Spaltenadressen gesetzt, einschließlich redundanter Spalten
vor der Datenübertragung. Dateneingabe/-ausgabeleitungen
IOA, IOB werden respektive hoch und tief. Ferner werden
Flip-Flop-aktivierende Signale ΦN, ΦP respektive tief und
hoch, wodurch der Flip-Flop inaktiv gemacht wird. Alle
Spaltenadreß-Signale und Spaltenauswahlaktivierungssignale
CENB werden hoch und ΦN, ΦP werden respektive hoch und
tief, wodurch die Lesedaten "1" in allen Spaltenadressen
gesetzt werden. Wenn die Auswahlbitleitung BLb1 ist, werden
Dateneingabe-/-ausgabeleitungen IOA, IOB respektive tief
und hoch, wie in Fig. 7 gezeigt. Nachdem die Schreibdaten
"1" automatisch gesetzt werden, wird die Datenübertragung
durchgeführt gemäß des Spaltenadreß-Signals, wie in Fig. 8
gezeigt.
Als nächstes unter Bezugnahme auf das Zeitdiagramm in Fig. 9
wird der Vorgang der Leckerfassung des oben aufgebauten
EEPROMS erklärt. In dem NAND-Zelltyp EEPROM werden beinahe
8 V an die Bitleitung während eines "1" Schreibvorganges
angelegt, wie später erklärt wird. Weil die Spannung durch
eine Spannungserhöhungsschaltung angehoben wird, verhindert
ein Leckstrom an der Erhöhungs-Schaltung, daß die Spannung
auf das gewünschte Niveau angehoben werden kann. Um dieses
Problem zu umgehen, wie bereits beschrieben, wird, nachdem
die Daten übertragen worden sind, die Bitleitung mit dem
Stromleck abgetastet vor dem Schreibvorgang und die Daten,
welche in die den Bitleitungen entsprechenden L-S-
Schaltungen geschrieben werden sollen, "0" gemacht. Dieser
Vorgang ist in Fig. 9 abgebildet. Der Leckerfassungsvorgang
ähnelt dem Lesevorgang, außer, daß weder das Steuergate CG
noch das Auswahlgate SG ausgewählt sind. Die ausgewählte
Bitleitung BLa1 wird selektiv vorgeladen durch die
Hochwerdung des Signales VRFYA, entsprechend der
Schreibdaten, welche in die L/S-Schaltung geschrieben
werden sollen. Wenn die Schreibdaten, die in die L/S-
Schaltung geschrieben werden sollen "1" sind, wird die
ausgewählte Bit-Leitung BLa1 vorgeladen. Im Gegensatz dazu,
wenn die Schreibdaten "0" sind, wird sie nicht vorgeladen.
Im Falle der Bitleitung BLa1 mit einem Stromleck, wird ihr
Potential abfallen, aufgrund des Leckes auch wenn die
Vorladung durchgeführt wird. Daher, wenn die Bitleitung
BLa1 abgetastet wird, werden die Schreibdaten wieder ohne
Änderung in die L/S-Schaltungen, die in Bitleitungen ohne
Stromleck entsprechen, eingeklinkt. In der L/S-Schaltung,
die der Bitleitung mit dem Stromleck entspricht, wird das
Schreibdatum "1" geändert, und das Schreibdatum "0"
eingeklinkt. Selbstverständlich, wenn das Ausgangsdatum in
der L/S-Schaltung das Schreibdatum "0" ist, wird es nicht
verändert. Zusammengefaßt, wenn die Schreibdaten in den
Datenschaltungen "0" sind, nachdem die Daten geladen sind,
wird die Bitleitung in einen niedrig schwebenden Zustand
gebracht. Während wenn die Schreibdaten in den
Datenschaltungen "1" sind, wird die Bitleitung in einen
hohen schwebenden Zustand gezwungen. Da der hohe schwebende
Zustand der Bitleitung mit der Stromleckquelle in ein
niedriges Niveau geändert wird, sind die Daten, die durch
Abtastung der Bitleitungsspannung gewonnen werden, in den
Datenschaltungen als Schreibdatenelement gesetzt, nachdem
die Leckstromzeit abgelaufen ist. Auf diese Art werden die
Schreibdaten geändert, wenn die Stromlecks festgestellt
werden, da die Bitleitung mit der Stromleckquelle
automatisch überprüft wird, nachdem die Daten geladen
wurden, und ein Schreib-Vorgang schließt sich unmittelbar
an. In Fig. 9 werden die folgenden Bedingungen erfüllt: VA
- 0 V, ΦDTCA = 0 V, ΦDTCB = 0 V, PREA = 0 V, PRA2 = 0 V,
PRB2 = 0 V, RSTA2 = Vcc, RSTB2 = Vcc, S2 = 0 V, VRFYB = 0
V, VBB = Vcc, ΦNW = Vcc, CSLi = 0 V, BLa2 (nicht gewählt,
nicht blind) = 0 V, BLb2 (nicht gewählt, nicht blind) = 0
V, CG = 0 V, SG1 = 0 V, SG2 = 0 V.
Ein gewöhnlicher Schreibvorgang der vorliegenden Ausführung
wird wie im Zeitdiagramm in Fig. 10 durchgeführt. Wenn
Bitleitungsrückstellsignale RSTA1, RSTA2 niedrig werden,
Hilfsbitleitungsauswahlsignale S1 hoch werden und das
Signal VRFYA hoch wird, wird die Bitleitung BLa1
vorgeladen, gemäß der Daten in der L/S-Schaltung. Dann wird
das Hauptbitleitungsauswahlsignal SA hoch, was dazu führt,
daß die Bitleitung BLa1 mit der L/S-Schaltung verbunden
wird. Zusätzlich werden das Hilfsbitleitungsvorladesignal
PRA2 und das Hauptbitleitungsvorladesignal PREA hoch,
welches erlaubt, daß die Bitleitung BLa2 vorgeladen wird.
Wenn die Signale SS1, SA, PRA2, PREA auf die Spannung Vm10
bis zu 10 V erhöht werden und die Spannung VA und die
Versorgung ΦNW für die L/S-Schaltung auf die Spannung Vm8
(bis zu 8 V) erhöht werden, geht die Bitleitung BLa1 auf
die Spannung Vm8 während eines "1" Schreibvorganges und auf
0 V während eines "0" Schreibvorganges. Die nicht-gewählte
Bitleitung BLa2 wird auf die Spannung Vm8 gezwungen, so daß
die Speicherzelle nicht beschrieben werden kann. Das
ausgewählte Steuergate CG2 wird auf die Versorgungsspannung
Vpp (bis zu 20 V) gezwungen. In diesem Fall, wenn die
Bitleitung auf 0 V liegt, verschiebt sich der Schwellwert
der Speicherzelle ins positive.
Wie oben beschrieben, wird während des Schreibvorganges
durch Setzen der Bitleitungssicherung und der Schreibdaten
in die L/S-Schaltung, die der Bitleitung entspricht mit
einem Stromleck auf "0", die Erhöhungsspannung der Spannung
Vm8 daran gehindert zu fallen, aufgrund der Bitleitung mit
einem Stromleck. In Fig. 10 werden die folgenden
Bedingungen erfüllt: ΦDTCA = 0 V, ΦDTCB = 0 V, VB = 0 V,
PREB = 0 V, PRA1 = 0 V, PRB1 = 0 V, PRB2 = 0 V, RSTB1 = Vcc,
RSTB2 = Vcc, SS2 = 0 V, SB = 0 V, VRFYB = 0 V, VRA = Vcc,
VRB = Vcc, ΦN = Vcc, ΦB = 0 V, ΦE = 0 V, VHL = 0 V, CSLi =
0 V, SG2 = 0 V.
Nun wird unter Bezugnahme auf das Zeitdiagramm in Fig. 11
ein Bestätigungslesevorgang nach dem Schreibvorgang in der
Ausführung erklärt. Der Bestätigungslesevorgang ist ähnlich
wie der Lesevorgang, nur daß das gewählte Steuergate CG2
auf eine Bestätigungsspannung (z. B. 0,5 V) gesetzt wird,
und daß VREFYA hoch wird, bevor Flip-Flop-aktivierende
Signale ΦN, ΦP respektive tief und hoch gehen. Dies führt
dazu, daß die Wiederschreibdaten wie unten gezeigt
umgewandelt werden. Dann wird ein zusätzliches Schreiben
durchgeführt, nur für eine Speicherzelle, in welche Daten
unzureichend geschrieben wurden.
In diesem Fall werden die Wiederschreibdaten in der L/S-
Schaltung, die der Bitleitung, die ein Stromleck hat,
entspricht, auch "0", wodurch die Erhöhungsspannung der
Spannung Vm8 daran gehindert wird, sogar während eines
Wiederschreibvorganges zu fallen. Nach dem
Bestätigungslesevorgang wird die Abtastsignalleitung ΦDTCB
aktiviert, so daß, wenn die Spannungen auf allen blinden
Bitleitungen 0 V sind, diese auf einen hohen Wert gezwungen
werden können, um abzutasten, daß der Schreibvorgang
abgeschlossen ist. In der defekten Spalte verhindert die
Bitleitungssicherung fehlerhaftes Abtasten, wie bereits
beschrieben. In Fig. 11 werden die folgenden Bedingungen
erfüllt: RSTA2 = Vcc, RSTB2 = Vcc, PRA2 = 0 V, PRB2 = 0 V,
VRFYB = 0 V, ΦNW = Vcc, SS2 = 0 V, VRA = Vcc, VRB = Vcc,
ΦDTCA = 0 V, CSLi = 0 V, BLa2 (nicht gewählt, nicht blind)
= 0 V, BLb2 (nicht gewählt, nicht blind) = 0 V.
Fig. 12 ist ein Zeitdiagramm, welches einen übermäßigen
Schreib-, Abtast- und Lesevorgang, nachdem ein Schreibende
abgetastet wurde, zeigt. Der übermäßige Schreib-, Abtast-
und Lesevorgang ist ähnlich wie der Lesevorgang nur, daß
das ausgewählte Steuergate CG2 auf eine übermäßige
Schreiben-Abtastspannung, zum Beispiel 2.4 V, gesetzt wird.
Dies ermöglicht es, die Speicherzelle festzustellen, in
welche Daten übermäßig beschrieben wurden und dessen
Schwellwert 2,4 V oder mehr ist. Wenn die
Abtastsignalleitungen ΦDTCA niedrig wird, beginnt ein
übermäßiges Schreiben-Erhohlvorgang. In diesem Fall wird
für die übermäßigen Schreiben-Erhohldaten in der L/S-
Schaltung, welche einer Bitleitung entsprechen mit einem
Stromleck, die Erhöhungsspannung der Spannung Vm8 ebenfalls
daran gehindert, zu fallen während des übermäßigen Schreib-
Erhohlungsvorganges. In Fig. 12 sind die folgenden
Bedingungen erfüllt: RSTA2 = Vcc, RSTB2 = Vcc, PRA2 = 0 V,
PRB2 = 0 V, VRFYA = 0 V, VRFYB = 0 V, ΦNW = Vcc, VRA =
Vcc, VRB = Vcc, ΦDTCB = 0 V, CSLi = 0 V, SS2 = 0 V, BLA2
(nicht gewählt, nicht blind) = 0 V, BLb2 (nicht gewählt,
nicht blind) = 0 V.
Fig. 13 ist ein Zeitdiagramm, welches einen übermäßigen
Schreiben-Erhohlvorgang zeigt. Der übermäßige Schreiben-
Erhohlvorgang ist ähnlich wie der Schreibvorgang, nur daß
das ausgewählte Steuergate CG2 auf 0 V gesetzt wird. Dies
führt dazu, daß der Schwellwert der Speicherzelle, in
welche übermäßig Daten geschrieben wurden, ins negative
geschoben wird, um auf einen bestimmten Wert
zurückzukehren. Hier wird die Bitleitung der Speicherzelle,
in welche Daten übermäßig hineingeschrieben wurden, auf die
Spannung Vm8 gesetzt und die Bitleitung der Speicherzelle,
in welche nicht übermäßig Daten geschrieben werden, ist auf
0 V gezwungen. Wenn die Bitleitung der nicht übermäßig
beschriebenen Speicherzelle auf einen mittleren Wert
zwischen der Spannung des gewählten Steuergates CG2, d. h. 0
V in diesem Fall und der Spannung auf der Bitleitung, d. h.
Vm8, in diesem Fall, der übermäßig beschriebenen
Speicherzelle, führt dies zu besseren Ergebnissen. In Fig.
13 sind die folgenden Bedingungen erfüllt: ΦDTCA = 0 V,
ΦDTCB = 0 V, VB = 0 V, PREB = 0 V, PRA1 = 0 V, PRB1 = 0 V,
PRB2 = 0 V, RSTB1 = Vcc, RSTB2 = Vcc, SS2 = 0 V, SB = 0 V,
VRFYB = 0 V, VRA = Vcc, VRB = Vcc, ΦN = Vcc, ΦP = 0 V, ΦE
= 0 V, VHL = 0 V, CSLi = 0 V, SC2 = 0 V.
Die Fig. 14 und 15 sind Zeitdiagramme, die einen
Schreibdatensetzvorgang zeigen, der für einen
Seitenkopiervorgang benutzt wird. Die Schreibdaten werden
nicht nur von der Eingabe-Ausgabeleitung IO verschoben vor
der Schreiboperation, sondern werden auch benutzt in einer
Kopierfunktion, wenn eine Seite von Daten in den
Speicherzellen, die ein Steuergate gemeinsam haben, in die
Speicherzellen einer anderen Seite kopiert werden. Dieser
Kopiervorgang zu dieser Zeit wird anhand der Fig. 14 und 15
beschrieben. In Fig. 14 werden die folgenden Bedingungen
erfüllt: RSTA2 = Vcc, RSTB2 = Vcc, PRA2 = 0 V, PRB2 = 0 V,
VRFYA = 0 V, VRFYB = 0 V, ΦNW = Vcc, CSLi = 0 V, SS2 =
0 V, VRA = Vcc, VRB = Vcc, ΦDTCA = 0 V, ΦDTCB = 0 V, BLa2
(nicht gewählt, nicht blind) = 0 V, BLb2 (nicht gewählt,
nicht blind) = 0 V. In Fig. 15 werden die folgenden
Bedingungen erfüllt: RSTA2 = Vcc, RSTB2 = Vcc, PRA2 = 0 V,
PRB2 = 0 V, VRFYB = 0 V, ΦNW = Vcc, SS2 = 0 V, VRB = Vcc,
ΦDTCA = 0 V, ΦDTCB = 0 V, CLS1 = 0 V. BLa2 (nicht gewählt,
nicht blind) = 0 V, BLb2 (nicht gewählt, nicht blind) =
0 V, CG = 0 V, SG1 = 0 V, SG2 = 0 V.
Erst wird der Lesevorgang der Daten ausgeführt, wie in dem
Zeitdiagramm in Fig. 14 gezeigt. Zum Beispiel wenn eine
Seite des Speicherzellarrays 1a kopiert wird in eine Seite
des Speicherzellarrays 1b, wird das Schreiben vollzogen
gemäß der Daten, die in der L/S-Schaltung nach dem Lesen
eingeklinkt sind. Zum Beispiel wenn eine Seite des
Speicherzellarrays 1a in eine Seite des gleichen
Speicherzellarrays kopiert wird, führt der Schreibvorgang
der auf den Daten, die in der L/S-Schaltung eingeklinkt
sind, zu einer Inversion der Daten. Um dieses Problem zu
lösen, wird ein Dateninversionsvorgang, wie in Fig. 15
gezeigt, ausgeführt. Der Dateninversionsvorgang ist ähnlich
wie der Bestätigungs-Lese-Vorgang, außer daß, wenn weder
das Steuergate, noch das Auswahlgate ausgewählt sind und
das Signal VRFYA einen hohen Wert annimmt, die Spannung VRA
auf 0 V gesetzt wird. Dies führt dazu, daß die Daten, die
in der L/S-Schaltung eingeklinkt sind, invertiert werden,
welches erlaubt, daß nur die Schreibdaten in der L/S-
Schaltung, die der Bitleitung mit einem Stromleck
entsprechen, "0" sind.
Fig. 16 ist ein Zeitdiagramm, welches einen Lösch-
Bestätigungsvorgang der vorliegenden Ausführung zeigt. Die
Datenlöschung wird durchgeführt durch Anlegen der Spannung
Vpp auf das P-Substrat oder die P-Wanne und Zwingen der
Steuergates CG1 bis CG8 in dem ausgewählten Block auf 0 V.
Der Lösch-Bestätigungsvorgang nach dem Löschvorgang wird in
Fig. 16 gezeigt. Dieser Lösch-Bestätigungsvorgang ist
ähnlich wie der Lesevorgang, außer daß die Steuergates CG1
bis CG8 alle auf die Spannung 0 V gesetzt werden. Wenn
keine der 8 Speicherzellen, welche in Reihe geschaltet sind
und eine NAND-Zelle bilden, gelöscht werden, wird die
niedrige Spannung auf die Abtastsignalleitung ΦDTCA gelegt
und dann der Löschvorgang wieder vollzogen. In Fig. 16 sind
die folgenden Bedingungen erfüllt: RSTA2 = Vcc, RSTB2 =
Vcc, PRA2 = 0 V, PRB2 = 0 V, VRFYB = 0 V, ΦNW = Vcc, SS2 =
0 V, VRA = Vcc, VRB = Vcc, ΦDTCA = 0 V, ΦDTCB = 0 V, CLSi
= 0 V, BLa2 (nichtgewählt, nichtblind) = 0 V, BLb2
(nichtgewählt, nichtblind) = 0 V.
Mit der vorliegenden Ausführung wird die Bitleitung mit
einem Stromleck abgetastet, wobei die Schreibdaten in der
L/S-Schaltung eingeklinkt sind und die Daten in der L/S-
Schaltung, die der Bitleitung entsprechen, werden
automatisch auf die Bitleitung gesetzt, so daß die Ausgabe
der Schaltung mit einem niedrigen Stromversorgungsvermögen,
wie der Spannungserhöhungsschaltung nicht auf die
Bitleitungen angewendet werden dürfen. Zusätzlich werden
Sicherung verwendet. All dies wirkt zusammen, um ein EEPROM
zu schaffen, mit einer hohen
Bitleitungsentlastungseffizienz. Insbesondere, weil die
Bitleitung mit einem Stromleck automatisch geprüft wird,
nachdem die Daten geladen sind und sich der Schreibvorgang
unmittelbar anschließt, ist es möglich, im Schreibmodus die
CPU zu entlasten. Das Laden von Daten kann kurze Zeit nach
Einschaltung des Schreibmodus vollzogen werden. Daher ist
es möglich, einen leicht zu benutzenden NAND-Zelle-Typ
EEPROM zu schaffen mit einer hohen Entlastungseffizienz für
defekte Bitleitungen.
Während in der Ausführung ein Stromleck verhindert wird
durch Gleichsetzung des Potentials auf einer Bitleitung mit
einem Stromleck, auf das Potential am Ziel des Leckstromes
während des Schreibvorgangs, kann das elektrische Potential
auf der Bitleitung mit dem Stromleck während des
Schreibvorganges eine Versorgungsspannung oder eine
Versorgungsschaltung sein mit einem
Stromversorgungsvermögen hoch genug, um das Stromleck zu
überwinden, solange die Schreibvorgangsspannung für die
guten Bitleitungen nicht von dem korrekten Wert abweicht.
Wie oben detailliert beschrieben, wird mit der vorliegenden
Erfindung eine Bitleitung mit einem Stromleck automatisch
geprüft nach dem Datenladen, woran sich unmittelbar ein
Schreibvorgang anschließt, ohne Prüfung einer Bitleitung
mit einem Stromleck, bevor der Schreibmodus eingeschaltet
wird, oder während der Zeit zwischen der Einschaltung des
Schreibmodus bis zum Laden der Daten. Dies erlaubt das
Laden der Daten kurze Zeit nachdem der Schreibmodus
eingeschaltet wurde. Daher ist es möglich, einen leicht zu
benutzenden NAND-Zell-Typ EEPROM zu verwirklichen mit einer
hohen Entlastungseffizienz defekter Bitleitungen.
Zusätzliche Vorteile und Abwandlungen werden dem Fachmann
leicht auffallen. Daher ist die Erfindung in ihren
weiteren Aspekten nicht auf die spezifischen Details und
repräsentativen Vorrichtungen, die hierin gezeigt und
beschrieben wurden, beschränkt. Entsprechend können
verschiedene Abwandlungen gemacht werden, ohne vom Geist
oder Umfang des allgemeinen erfinderischen Konzeptes
abzuweichen, wie es durch die beiliegenden Ansprüche und
ihren Entsprechungen bestimmt ist.
Claims (10)
1. Halbleiter-Permanentspeichervorrichtung,
umfassend:
ein Speicherzellen-Array, in welchem elektrisch löschbare programmierbare Speicherzellen matrixförmig angeordnet sind;
eine Vielzahl von Datenschaltungen zur Speicherung von Daten, um einen Zustand eines Schreibvorganges der Speicherzellen in dem Speicherzellen-Array zu steuern;
eine Vorrichtung zur Durchführung eines Schreibvorganges durch Steuerung des Bitleitungspotentials für jede Speicherzelle in dem Speicherzellen-Array gemäß des Inhalts der entsprechenden Datenschaltung,
dadurch gekennzeichnet, daß
eine Vorrichtung vorgesehen ist zur Feststellung mindestens einer defekten Bitleitung mit einem Stromleckdefekt, nachdem Daten in die Datenschaltungen geladen wurden; und
eine Vorrichtung vorgesehen ist zur Zurücksetzung der Schreibdaten, die nur der defekten Bitleitung entsprechen unter den Schreibdaten in den Datenschaltungen.
ein Speicherzellen-Array, in welchem elektrisch löschbare programmierbare Speicherzellen matrixförmig angeordnet sind;
eine Vielzahl von Datenschaltungen zur Speicherung von Daten, um einen Zustand eines Schreibvorganges der Speicherzellen in dem Speicherzellen-Array zu steuern;
eine Vorrichtung zur Durchführung eines Schreibvorganges durch Steuerung des Bitleitungspotentials für jede Speicherzelle in dem Speicherzellen-Array gemäß des Inhalts der entsprechenden Datenschaltung,
dadurch gekennzeichnet, daß
eine Vorrichtung vorgesehen ist zur Feststellung mindestens einer defekten Bitleitung mit einem Stromleckdefekt, nachdem Daten in die Datenschaltungen geladen wurden; und
eine Vorrichtung vorgesehen ist zur Zurücksetzung der Schreibdaten, die nur der defekten Bitleitung entsprechen unter den Schreibdaten in den Datenschaltungen.
2. Halbleiter-Permanentspeichervorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
nachdem die Schreibdaten geladen wurden, die Bitleitung des Speicherzellen-Arrays in einen niedrigen schwebenden Zustand gebracht wird, wenn die Schreibdaten in den Datenschaltungen "0" sind, und die Bitleitung in einen hohen schwebenden Zustand gezwungen wird, wenn die Schreibdaten in den Datenschaltungen "1" sind;
die Vorrichtung zur Feststellung feststellt, ob die Bitleitung die Leckstromquelle hat, durch Prüfen, daß der hohe schwebende Zustand der Bitleitung mit der Leckstromquelle in ein niedriges Niveau verwandelt wird;
die Vorrichtung zur Rücksetzung der Daten die Daten, die erhalten wurden durch Prüfen der Bitleitungsspannung, in den Datenschaltungen zurücksetzt als Schreibdaten nachdem eine Stromleckzeit abgelaufen ist.
nachdem die Schreibdaten geladen wurden, die Bitleitung des Speicherzellen-Arrays in einen niedrigen schwebenden Zustand gebracht wird, wenn die Schreibdaten in den Datenschaltungen "0" sind, und die Bitleitung in einen hohen schwebenden Zustand gezwungen wird, wenn die Schreibdaten in den Datenschaltungen "1" sind;
die Vorrichtung zur Feststellung feststellt, ob die Bitleitung die Leckstromquelle hat, durch Prüfen, daß der hohe schwebende Zustand der Bitleitung mit der Leckstromquelle in ein niedriges Niveau verwandelt wird;
die Vorrichtung zur Rücksetzung der Daten die Daten, die erhalten wurden durch Prüfen der Bitleitungsspannung, in den Datenschaltungen zurücksetzt als Schreibdaten nachdem eine Stromleckzeit abgelaufen ist.
3. Halbleiter-Permanentspeichervorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Vorrichtung zur Feststellung die defekte Bitleitung
mit dem Stromleckdefekt feststellt durch einen der
folgenden Leckfeststellungsvorgänge: einem Bestätigungs-
Lesen-Vorgang, einem übermäßigen Schreib-Abtast-
Lesevorgang, einem Datenkopierlesevorgang, einem
Dateninversionsvorgang, und einem
Löschbestätigungsvorgang.
4. Halbleiter-Permanentspeichervorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
in der Vorrichtung zur Datenrückstellung eine Bitleitungsspannungssetzschaltung vorgesehen ist zur Setzung einer Bitleitung auf eine erste und zweite Bitleitungslesespannung;
jede der Datenschaltungen aus einem CMOS-Flip-Flop besteht, wovon ein Anschluß mit der Bitleitung über einen schaltenden MOS-Transistor verbunden ist;
die Bit-Leitungsspannungs-Setzschaltung verbunden ist mit der Bitleitung und den Ausgangswert des CMOS Flip- Flop, der als Datenschaltung dient, empfängt;
der CMOS Flip-Flop eine Schreib-Bitleitungsspannung ausgibt auf der Bitleitung über den schaltenden MOS- Transistor, und der CMOS Transistor die Bit- Leitungsspannung abtastet, nachdem die Bitleitungsspannungssetzschaltung betätigt wurde, der Flip-Flop die abgetastete Spannung speichert und die Datenrücksetzung bewirkt.
in der Vorrichtung zur Datenrückstellung eine Bitleitungsspannungssetzschaltung vorgesehen ist zur Setzung einer Bitleitung auf eine erste und zweite Bitleitungslesespannung;
jede der Datenschaltungen aus einem CMOS-Flip-Flop besteht, wovon ein Anschluß mit der Bitleitung über einen schaltenden MOS-Transistor verbunden ist;
die Bit-Leitungsspannungs-Setzschaltung verbunden ist mit der Bitleitung und den Ausgangswert des CMOS Flip- Flop, der als Datenschaltung dient, empfängt;
der CMOS Flip-Flop eine Schreib-Bitleitungsspannung ausgibt auf der Bitleitung über den schaltenden MOS- Transistor, und der CMOS Transistor die Bit- Leitungsspannung abtastet, nachdem die Bitleitungsspannungssetzschaltung betätigt wurde, der Flip-Flop die abgetastete Spannung speichert und die Datenrücksetzung bewirkt.
5. Halbleiter-Permanentspeichervorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Ausgangsanschluß des CMOS-Flip-Flop zur Ausgabe
einer Schreib-Bitleitungs-Spannung auch als Eingabeanschluß
für den CMOS-Flip-Flop dient zur Abtastung der
Bitleitungsspannung.
6. Halbleiter-Permanentspeichervorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Speicherzelle aus einer Ladungsspeicherschicht und
einem Steuergate, welche in dieser Reihenfolge auf einem
Halbleitersubstrat geschichtet sind, besteht, und die
Speicherzellen dieses Typs in Reihe geschaltet sind in
Spalten, um eine NAND-Zellenstruktur zu bilden.
7. Halbleiter-Permanentspeichervorrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
eine Vielzahl von Bitleitungen vorgesehen ist, die an die Speicherzellen gekoppelt sind;
die Datenschaltungen zur Speicherung von Daten auch Daten zum Setzen einer ausgewählten Bitleitung aus der Vielzahl von Bitleitungen auf eine erste Schreib- Bitleitungsspannung oder eine zweite Schreib- Bitleitungsspannung während eines Schreibvorgangs speichert;
die Vorrichtung zur Zurücksetzung von Schreibdaten, die nur den defekten Bitleitungen entsprechen unter den Schreibdaten in den Datenschaltungen, die Daten auf solche Daten zurücksetzt, um eine Bitleitung auf eine erste Schreib-Bitleitungsspannung oder eine zweite Bitleitungsspannung zu setzen, während eines Schreibvorgangs.
eine Vielzahl von Bitleitungen vorgesehen ist, die an die Speicherzellen gekoppelt sind;
die Datenschaltungen zur Speicherung von Daten auch Daten zum Setzen einer ausgewählten Bitleitung aus der Vielzahl von Bitleitungen auf eine erste Schreib- Bitleitungsspannung oder eine zweite Schreib- Bitleitungsspannung während eines Schreibvorgangs speichert;
die Vorrichtung zur Zurücksetzung von Schreibdaten, die nur den defekten Bitleitungen entsprechen unter den Schreibdaten in den Datenschaltungen, die Daten auf solche Daten zurücksetzt, um eine Bitleitung auf eine erste Schreib-Bitleitungsspannung oder eine zweite Bitleitungsspannung zu setzen, während eines Schreibvorgangs.
8. Halbleiter-Permanentspeichervorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß
die erste Lese-Bitleitungsspannung gleich der Spannung
an der Zielschaltung des Leckstroms von der defekten
Bitleitung mit dem Leckstrom ist, oder gleich der
Ausgangsspannung einer Versorgung oder einer
Versorgungsschaltung mit einem Stromversorgungsvermögen
hoch genug, um mit dem Leckstrom der defekten Bitleitung
mit dem Stromleck umzugehen.
9. Halbleiter-Permanentspeichervorrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Vielzahl von Datenschaltungen zur Speicherung von Daten auch zur Abtastung der Spannungen auf Bitleitungen des Speicherzellen-Arrays und zur erneuten Speicherung der abgetasteten Spannungen vorgesehen ist; und
die Vorrichtung zur Zurücksetzung der Schreibdaten die Inhalte der Datenschaltungen ersetzt, die nur den defekten Bitleitungen mit einem Stromleck entsprechen, mit einem solchen Datenelement, welches dazu führt, daß die Vorrichtung zur Ausführung eines Schreibvorganges die Bitleitung auf eine erste Schreibbitleitungsspannung setzt während eines Schreibvorganges, und nicht den Inhalt der Datenschaltungen verändert, die den Bitleitungen ohne Stromleck entsprechen, wenn die Datenschaltungen die Spannungen abtasten auf den Bitleitungen und die abgetasteten Spannungen erneut speichern.
die Vielzahl von Datenschaltungen zur Speicherung von Daten auch zur Abtastung der Spannungen auf Bitleitungen des Speicherzellen-Arrays und zur erneuten Speicherung der abgetasteten Spannungen vorgesehen ist; und
die Vorrichtung zur Zurücksetzung der Schreibdaten die Inhalte der Datenschaltungen ersetzt, die nur den defekten Bitleitungen mit einem Stromleck entsprechen, mit einem solchen Datenelement, welches dazu führt, daß die Vorrichtung zur Ausführung eines Schreibvorganges die Bitleitung auf eine erste Schreibbitleitungsspannung setzt während eines Schreibvorganges, und nicht den Inhalt der Datenschaltungen verändert, die den Bitleitungen ohne Stromleck entsprechen, wenn die Datenschaltungen die Spannungen abtasten auf den Bitleitungen und die abgetasteten Spannungen erneut speichern.
10. Halbleiter-Permanentspeichervorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Vorrichtung zur Datenrückstellung ausgestattet ist mit einer Bitleitungsspannungssetzschaltung zum Setzen einer Bitleitung auf eine erste oder zweite Bitleitungslesespannung;
die ersten und zweiten Bitleitungslesespannungen so gesetzt sind, daß eine defekte Bitleitung mit einem Stromleck gezwungen werden kann auf eine zweite Bitleitungslesespannung unabhängig vom Inhalt der Datenschaltung; und
die Vorrichtung zur Durchführung eines Schreibvorganges die Bitleitung auf eine erste Bitleitungsspannung setzt, während eines Schreibvorganges, wenn die Datenschaltung die zweite Bitleitungslesespannung auf einer Bitleitung abtastet und diese abgetastete Spannung erneut speichert.
die Vorrichtung zur Datenrückstellung ausgestattet ist mit einer Bitleitungsspannungssetzschaltung zum Setzen einer Bitleitung auf eine erste oder zweite Bitleitungslesespannung;
die ersten und zweiten Bitleitungslesespannungen so gesetzt sind, daß eine defekte Bitleitung mit einem Stromleck gezwungen werden kann auf eine zweite Bitleitungslesespannung unabhängig vom Inhalt der Datenschaltung; und
die Vorrichtung zur Durchführung eines Schreibvorganges die Bitleitung auf eine erste Bitleitungsspannung setzt, während eines Schreibvorganges, wenn die Datenschaltung die zweite Bitleitungslesespannung auf einer Bitleitung abtastet und diese abgetastete Spannung erneut speichert.
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