JP2000030500A - Nonvolatile semiconductor storage - Google Patents

Nonvolatile semiconductor storage

Info

Publication number
JP2000030500A
JP2000030500A JP19574298A JP19574298A JP2000030500A JP 2000030500 A JP2000030500 A JP 2000030500A JP 19574298 A JP19574298 A JP 19574298A JP 19574298 A JP19574298 A JP 19574298A JP 2000030500 A JP2000030500 A JP 2000030500A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
writing
erasing
verify
memory cells
memory cell
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP19574298A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Satoru Tamada
悟 玉田
Motoharu Ishii
元治 石井
Megumi Maejima
恵 前島
Nobuaki Ando
伸朗 安藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP19574298A priority Critical patent/JP2000030500A/en
Publication of JP2000030500A publication Critical patent/JP2000030500A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nonvolatile semiconductor storage device wherein an examination time can be reduced by interrupting the test at the time when any bits are not non-defective articles, and changing the procedure and judgment when there is a write/delete disabled bit. SOLUTION: It is judged from an output of an inverter 20 whether or not all the subject memory cells have resulted in a desired data, by setting VERIFY 1 to a level 'L', VERIFY 2 to a level 'H', charging a node 21 by transistors 19, 22, comparing a write data with a read data by an EXOR gates 11-14, and giving the comparison output to transistors 15-18. Next, a time required for write or erase fail is reduced by setting both of VERIFY 1, 2 to the level 'L', and judging whether or not all the memory cells except one memory cell have resulted in a desired data.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は不揮発性半導体記
憶装置に関し、特にEEPROMのような電気的に書込
/消去が可能な不揮発性半導体記憶装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a nonvolatile semiconductor memory device, and more particularly to an electrically writable / erasable nonvolatile semiconductor memory device such as an EEPROM.

【0002】[0002]

【従来の技術】EEPROMのような電気的に書込/消
去可能な不揮発性半導体記憶装置においては、一般的に
絶縁膜によって周囲と絶縁されたフローティングゲート
に高電界をかけ、電荷を注入または放出することによ
り、メモリセルのしきい値を変化させてデータを記憶す
る。電荷の注入または放出は、10nm程度の非常に薄
い酸化膜を通して行なわれるため、書換を繰返すに従っ
て正しく動作しないメモリセルが出現する確率が高くな
る。具体的な不具合としては、全くしきい値が変化しな
くなる、所望のしきい値に達するまでの時間が非常に遅
くなる、などである。よって、EEPROMでは一般的
に書込/消去の回数に100回から100万回程度の制
限が設けられている。
2. Description of the Related Art In an electrically writable / erasable nonvolatile semiconductor memory device such as an EEPROM, a high electric field is generally applied to a floating gate insulated from its surroundings by an insulating film to inject or discharge charges. By doing so, data is stored by changing the threshold value of the memory cell. Since charge injection or release is performed through an extremely thin oxide film of about 10 nm, the probability of occurrence of a memory cell that does not operate properly increases as rewriting is repeated. Specific problems include that the threshold value does not change at all, and the time required to reach the desired threshold value becomes extremely slow. Therefore, in the EEPROM, the number of times of writing / erasing is generally limited to about 100 to 1,000,000 times.

【0003】また、EEPROMにおいては、自動書込
/消去機能を有したものが一般的となっている。この自
動書込機能とは、EEPROM内部の論理回路に従い、
書込パルスを印加する動作と、書込を行なう対象メモリ
セルに所望のデータが書込めたか否かを判定する動作
(以下、VERIFY動作と称する)を繰返し、対象メ
モリセルのすべてが所望のデータになった時点で、パル
ス印加とVERIFY動作を終了して、EEPROM外
部に書込が完了したことを知らせる信号を出力するとい
う機能である。
Further, EEPROMs having an automatic writing / erasing function are generally used. This automatic writing function is based on the logic circuit inside the EEPROM.
An operation of applying a write pulse and an operation of determining whether or not desired data has been written to a target memory cell to be written (hereinafter, referred to as a VERIFY operation) are repeated so that all of the target memory cells have the desired data. At this point, the pulse application and the VERIFY operation are terminated, and a signal for notifying that the writing has been completed is output to the outside of the EEPROM.

【0004】自動消去も同様に消去パルス印加と、VE
RIFY動作を繰返し、対象メモリセルすべてが消去状
態になった時点で、パルス印加とVERIFY動作とを
終了し、EEPROM外部に消去が完了したことを知ら
せる信号を出力する機能である。
Similarly, automatic erasing is performed by applying an erasing pulse,
When the RIFY operation is repeated and all the target memory cells are in the erased state, the pulse application and the VERIFY operation are terminated, and a signal is output to the outside of the EEPROM to inform that the erase has been completed.

【0005】図6は従来のEEPROMのブロック図で
ある。図6において、メモリセルアレイ1は図示しない
が複数のビット線と複数のワード線とこれらのビット線
とワード線とに接続される複数のメモリセルとから構成
されている。メモリセルはソース電極とドレイン電極と
フローティングゲート電極とコントロール電極とを有し
ている。各メモリセルのコントロールゲート電極には対
応のワード線が接続され、ドレイン電極には対応のビッ
ト線が接続される。
FIG. 6 is a block diagram of a conventional EEPROM. In FIG. 6, the memory cell array 1 includes a plurality of bit lines, a plurality of word lines, and a plurality of memory cells connected to these bit lines and word lines, although not shown. The memory cell has a source electrode, a drain electrode, a floating gate electrode, and a control electrode. A corresponding word line is connected to the control gate electrode of each memory cell, and a corresponding bit line is connected to the drain electrode.

【0006】Xデコーダ2は、Xアドレス信号を受けて
メモリセルアレイ1の複数のワード線から1本のワード
線を選択する。Yデコーダ/センスアンプ3はYアドレ
ス信号を受けてメモリセルアレイ1の複数のビット線か
ら1本のビット線を選択し、対応のビット線に読出され
たデータをセンスアンプで増幅して入出力バッファ5に
出力するか、または入出力バッファ5から入力されたデ
ータを指定したメモリセルに書込む。
X decoder 2 receives an X address signal and selects one word line from a plurality of word lines of memory cell array 1. Y decoder / sense amplifier 3 receives a Y address signal, selects one bit line from a plurality of bit lines of memory cell array 1, amplifies data read to a corresponding bit line by a sense amplifier, and inputs / outputs the data. 5 or write the data input from the input / output buffer 5 to the specified memory cell.

【0007】制御回路4はEEPROMにおける各種制
御を行なう。ステータスレジスタ6は各種ステータスを
ストアする。ベリファイ回路7は、制御回路4からの信
号を受け、Yデコーダ/センスアンプ3からのデータが
所望のデータであるか否かを判定し、その結果を制御回
路4に与える。
The control circuit 4 performs various controls in the EEPROM. The status register 6 stores various statuses. The verify circuit 7 receives a signal from the control circuit 4, determines whether or not the data from the Y decoder / sense amplifier 3 is desired data, and provides the result to the control circuit 4.

【0008】図7は図6に示したベリファイ回路の一例
を示す回路図である。図7において、ベリファイ回路7
は4ビットのデータを同時に書込むものとし、EXOR
ゲート11〜14と、nチャネルMOSトランジスタ1
5〜18と、pチャネルMOSトランジスタ19とイン
バータ20とから構成されている。
FIG. 7 is a circuit diagram showing an example of the verify circuit shown in FIG. In FIG. 7, a verify circuit 7
Is to write 4-bit data at the same time, and EXOR
Gates 11 to 14 and n-channel MOS transistor 1
5 to 18, a p-channel MOS transistor 19 and an inverter 20.

【0009】各EXORゲート11〜14のそれぞれの
2入力には、一方端に読出データ1〜4が入力され、他
方端に書込データ1〜4が入力され、EXORゲート1
1〜14のそれぞれの出力はnチャネルMOSトランジ
スタ15〜18のゲートに入力される。nチャネルMO
Sトランジスタ15〜18のソースは接地され、各ドレ
インはノード21に接続される。電源とノード21との
間にはpチャネルMOSトランジスタ19が接続され、
そのゲートにはVERIFY信号が入力される。ノード
21の電位はインバータ20で反転され、RESULT
が制御回路4に与えられる。
To each of two inputs of each EXOR gate 11 to 14, read data 1 to 4 are inputted to one end, and write data 1 to 4 are inputted to the other end.
Outputs 1 to 14 are input to gates of n-channel MOS transistors 15 to 18, respectively. n-channel MO
The sources of S transistors 15 to 18 are grounded, and the drains are connected to node 21. A p-channel MOS transistor 19 is connected between the power supply and the node 21,
The VERIFY signal is input to the gate. The potential of the node 21 is inverted by the inverter 20, and RESULT
Is supplied to the control circuit 4.

【0010】図8は図7に示したベリファイ回路7の動
作を説明するためのフローチャートである。図8におけ
るIはVERIFY動作を繰返す回数であり、ステップ
(図示でSPと略称する)SP1において、たとえばI
=15回に設定され、ステップSP2で書込データ1が
たとえばEXORゲート11の一方入力端に与えられ、
他方入力端にはVERIFY動作での読出データ1が入
力され、EXORゲート11は両者を比較する。一致す
れば、トランジスタ15がオンし、一致しなければオフ
になる。他のトランジスタ16〜18もEXORゲート
12〜14の出力に応じて同じような動作をする。トラ
ンジスタ15〜18がすべてオフになると、ステップS
P3においてVERIFY信号によりトランジスタ19
が導通し、ノード21が充電されて“H”レベルとな
り、この“H”レベルはインバータ20で反転され、R
ESULTが“L”レベルになる。
FIG. 8 is a flow chart for explaining the operation of verify circuit 7 shown in FIG. I in FIG. 8 is the number of times the VERIFY operation is repeated, and in step (abbreviated as SP in the drawing) SP1, for example, I
= 15 times, and write data 1 is applied to one input terminal of EXOR gate 11 in step SP2, for example.
On the other hand, the read data 1 in the VERIFY operation is input to the input terminal, and the EXOR gate 11 compares the two. If they match, the transistor 15 turns on, and if they do not match, the transistor 15 turns off. The other transistors 16 to 18 perform the same operation according to the outputs of the EXOR gates 12 to 14. When all the transistors 15 to 18 are turned off, step S
In P3, the VERIFY signal causes the transistor 19
Is turned on, the node 21 is charged to the "H" level, and the "H" level is inverted by the inverter 20 and R
ESULT goes to "L" level.

【0011】トランジスタ15〜18のいずれか1つで
もオンするとノード21のレベルはトランジスタ19と
トランジスタ15〜18の抵抗比で定める値となる。そ
の値が次段のインバータ20のしきい値よりも低くなる
ようにトランジスタサイズを決定することにより、RE
SULTは“H”レベルとなる。
When at least one of the transistors 15 to 18 is turned on, the level of the node 21 becomes a value determined by the resistance ratio between the transistor 19 and the transistors 15 to 18. By determining the transistor size such that the value is lower than the threshold value of the next-stage inverter 20, RE
SULT goes to "H" level.

【0012】ステップSP4において、RESULTが
“H”レベルになったことを判別すると、ステップSP
5で図8に示すようにIが最大値よりも大きくなったか
否かを判別し、最大値であればステップSP6でIを+
1して、再び書込データと読出データとの一致を判別す
るVERIFYが行なわれる。書込データ1〜4と読出
データ1〜4とがそれぞれ一致していれば、RESUL
T=“L”レベルとなって書込が正常であると判断して
終了する。いずれかの書込データと読出データとが一致
せず、VERIFY動作が15回になると書込フェイル
として終了する。
In step SP4, when it is determined that RESULT has become "H" level,
At 5, it is determined whether or not I has become larger than the maximum value, as shown in FIG. 8.
Then, VERIFY is performed again to determine whether the write data matches the read data. If the write data 1-4 match the read data 1-4, RESUL
T = “L” level, it is determined that writing is normal, and the process ends. If any of the write data does not match the read data, and the VERIFY operation has been performed 15 times, the process ends as a write failure.

【0013】なお、VERIFY動作時には、電圧動作
マージン,温度動作マージン,またはメモリセル1のし
きい値の経時変化を考慮して、通常の読出よりも厳しい
条件で判定が行なわれる。
In the VERIFY operation, the judgment is made under a more severe condition than in the normal read operation in consideration of a voltage operation margin, a temperature operation margin, or a change with time of the threshold value of the memory cell 1.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】前述のEEPROMに
おいて、全くしきい値が変化しないビットが発生した場
合、自動書込/消去機能を用いた書込/消去を行なう
と、VERIFY動作がそのビットによってパスせず、
EEPROM内部の論理回路で決められた最大時間、書
込/消去動作を行なった後、EEPROM外部に書込/
消去が完了したことを知らせる信号と、書込/消去がフ
ェイルしたことを知らせる信号を出力している。また、
所望のしきい値に達するまでの時間が非常に遅くなるビ
ットが発生した場合、書込/消去動作が終了する時間が
非常に遅くなってしまう。
In the above-mentioned EEPROM, when a bit whose threshold value does not change at all is generated, if the writing / erasing using the automatic writing / erasing function is performed, the VERIFY operation is performed by the bit. Without passing
After performing a write / erase operation for a maximum time determined by a logic circuit inside the EEPROM, a write / erase operation is performed outside the EEPROM.
A signal notifying that erasing has been completed and a signal notifying that writing / erasing has failed are output. Also,
If a bit occurs that takes a very long time to reach the desired threshold value, the time to end the write / erase operation will be very long.

【0015】このように、しきい値が変化しない場合ま
たは所望のしきい値に達するまでの時間が非常に遅くな
るビットが発生した場合、そのビットを書込むための書
込パルス印加によって、他の正しく動作するはずのビッ
トに悪影響を及ぼし、他の正しく動作するはずのビット
の誤動作を引起こす可能性があった。
As described above, when the threshold value does not change or when a bit occurs that takes a very long time to reach the desired threshold value, a write pulse for writing the bit causes another bit to be applied. Could adversely affect the bits that should work correctly and cause other bits that would work correctly to malfunction.

【0016】それゆえに、この発明の主たる目的は、書
込/消去不能のビットがある場合に、全ビットが良品で
ないときにはその時点でテストを中断し、手順や判断を
変更して試験時間を短縮できるような不揮発性半導体記
憶装置を提供することである。
Therefore, a main object of the present invention is to reduce the test time by suspending the test at the time when all the bits are not good when there are bits that cannot be written / erased, and changing the procedure and judgment. An object of the present invention is to provide a nonvolatile semiconductor memory device that can be used.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
電気的に書込/消去可能な不揮発性半導体記憶装置であ
って、それぞれが複数のビット線と複数のワード線に接
続される複数のメモリセルと、ビット線からメモリセル
のデータを読出す読出手段と、メモリセルにデータの書
込を行なう書込手段と、メモリセルのデータの消去を行
なう消去手段と、書込手段による書込または消去手段に
よる消去後に対象のメモリセルすべてが所望のデータに
なったか否かの判定を行なうとともに、1個から数個の
メモリセルを除いてすべてのメモリセルが所望のデータ
になったか否かの2種類の判定を行なう判定手段を備え
て構成される。
The invention according to claim 1 is
An electrically writable / erasable non-volatile semiconductor memory device, comprising a plurality of memory cells each connected to a plurality of bit lines and a plurality of word lines, and a read circuit for reading data of the memory cells from the bit lines. Means, writing means for writing data to a memory cell, erasing means for erasing data in the memory cell, and all the target memory cells having desired data after writing by the writing means or erasing by the erasing means. And two types of determination means for determining whether or not all the memory cells except for one to several memory cells have become the desired data. .

【0018】請求項2に係る発明では、判定手段による
2種類の判定結果に基づいて、書込または消去の方法を
変更する変更手段を含む。
[0018] The invention according to claim 2 includes changing means for changing a writing or erasing method based on two types of determination results by the determining means.

【0019】請求項3に係る発明では、判定手段による
2種類の判定結果に基づいて、判定方法を変更する変更
手段を備えて構成される。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a changing means for changing a judging method based on two kinds of judgment results by the judging means.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】図1はこの発明の一実施形態のベ
リファイ回路を示す回路図である。図7に示した従来の
ベリファイ回路は、1つのVERIFY信号をpチャネ
ルMOSトランジスタ19のゲートに与えるようにし
た。しかし、図1の実施形態では、pチャネルMOSト
ランジスタ19に対して並列にpチャネルMOSトラン
ジスタ22が新たに設けられる。そして、pチャネルM
OSトランジスタ19のゲートにはVERIFY信号1
が与えられ、pチャネルMOSトランジスタ22のゲー
トにはVERIFY信号2が入力される。それ以外の構
成は図6と同じである。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a verifying circuit according to an embodiment of the present invention. In the conventional verify circuit shown in FIG. 7, one VERIFY signal is supplied to the gate of the p-channel MOS transistor 19. However, in the embodiment of FIG. 1, a p-channel MOS transistor 22 is newly provided in parallel with the p-channel MOS transistor 19. And p-channel M
The VERIFY signal 1 is applied to the gate of the OS transistor 19.
And a VERIFY signal 2 is input to the gate of the p-channel MOS transistor 22. Other configurations are the same as those in FIG.

【0021】次に、図1に示したベリファイ回路による
書込について説明するが、消去についても全く同様であ
る。VERIFY信号1=“L”,VERIFY信号2
=“H”レベルのとき、図7と同様にして、ノード21
はトランジスタ15〜18がすべてオフであれば“H”
レベルとなり、RESULTが“L”レベルとなる。し
かし、トランジスタ15〜18のいずれか1つでもオン
になると、RESULTは“H”レベルとなる。
Next, writing by the verifying circuit shown in FIG. 1 will be described. The same applies to erasing. VERIFY signal 1 = "L", VERIFY signal 2
= “H” level, as in FIG.
Is "H" if all of the transistors 15 to 18 are off.
Level, and RESULT becomes the “L” level. However, when any one of the transistors 15 to 18 is turned on, RESULT goes to “H” level.

【0022】また、VERIFY信号1=“L”レベ
ル,VERIFY信号2=“L”レベルのとき、ノード
21はトランジスタ15〜18がすべてオフまたはいず
れか1つがオンになるとRESULTが“L”レベルと
なり、2つ以上がオンになるとRESULTは“H”レ
ベルとなるようにトランジスタサイズが決定される。
When the VERIFY signal 1 is at the "L" level and the VERIFY signal 2 is at the "L" level, when all of the transistors 15 to 18 are turned off or one of them is turned on, RESULT goes to the "L" level. When two or more transistors are turned on, the transistor size is determined so that RESULT attains an “H” level.

【0023】このように、すべてのメモリセルが所望の
データになったかどうかを判定し、さらにすべてのメモ
リセルから1個のメモリセルを除いて所望のデータにな
ったかどうかを判定する。
As described above, it is determined whether or not all the memory cells have become the desired data, and further, it is determined whether or not the desired data has been obtained except for one memory cell from all the memory cells.

【0024】図2はこの発明の一実施形態の動作を説明
するためのフローチャートである。図1および第2を参
照して、書込/消去により不良が発生した場合について
説明する。
FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of the embodiment of the present invention. Referring to FIGS. 1 and 2, a case where a defect occurs due to writing / erasing will be described.

【0025】この図2に示した実施形態では、対象のメ
モリセルすべてが所望のデータになったか否かの判定を
行なうとともに、すべてのメモリセルから1個のメモリ
セルを除いて所望のデータになったかの判定を行なうこ
とにより、書込または消去フェイルに要する時間の短縮
を図る。
In the embodiment shown in FIG. 2, it is determined whether or not all the target memory cells have become the desired data, and the desired data is obtained by removing one memory cell from all the memory cells. By determining whether or not the writing has failed, the time required for writing or erasing failure is reduced.

【0026】より具体的に説明すると、IはVERIF
Y回数のカウンタであって、1回VERIFYを行なう
たびに+1される。Iが最大書込回数になっても書込が
終了しないときは書込フェイルで完了する。Jはすべて
のメモリセルから1個を除いて所望のデータになった書
込回数である。nはすべてのメモリセルから1個を除い
て所望のデータになってからどのくらいの回数書込を続
けるかを決定する係数で、メモリセルの特性のバラツキ
を反映して値が決められる。
More specifically, I is VERIF
A counter for the number of Y times, which is incremented by one each time VERIFY is performed. If the writing does not end even when I reaches the maximum number of writings, the writing is completed by a write failure. J is the number of times that desired data has been obtained except for one of all memory cells. n is a coefficient for determining how many times writing is to be continued after desired data has been obtained except for one from all the memory cells, and the value is determined by reflecting variations in the characteristics of the memory cells.

【0027】今、仮にn=1とする。ステップSP11
において、I=1,J=1を設定して(I,J)=
(1,1)とし、ステップSP12において書込パルス
がEXORゲート11〜14に与えられ、それぞれ読出
データと比較され、その比較出力がトランジスタ15〜
18のゲートに与えられる。一方、ステップSP13に
おいてVERIFY1が“L”レベルにされ、VERI
FY2が“H”レベルにされてトランジスタ19がオン
し、トランジスタ22がオフし、ノード21が所定の電
位に充電される。
Now, it is assumed that n = 1. Step SP11
, I = 1 and J = 1 are set and (I, J) =
In step SP12, a write pulse is applied to the EXOR gates 11 to 14 and compared with the read data, and the comparison output is output from the transistors 15 to
18 gates. On the other hand, at step SP13, VERIFY1 is set to "L" level,
FY2 is set to "H" level, transistor 19 is turned on, transistor 22 is turned off, and node 21 is charged to a predetermined potential.

【0028】EXORゲート11〜14の比較出力に応
じてトランジスタ15〜18がすべてオフになると、ノ
ード21が“H”レベルになり、RESULTは“L”
レベルになり、いずれか1つのトランジスタがオンする
とRESULTは“H”レベルとなる。
When all of the transistors 15 to 18 are turned off in response to the comparison output of the EXOR gates 11 to 14, the node 21 goes high and RESULT goes low.
Level, and when one of the transistors is turned on, RESULT attains an "H" level.

【0029】ステップSP14でRESULTが“H”
レベルであることを判別すれば、ステップSP15にお
いてIが最大値であるか否かを判別し、最大値になって
いなければステップSP16でIを+1して(I,J)
=(2,1)とし、ステップSP17においてVERI
FY1=“L”レベル,VERIFY2=“L”レベル
に設定し、すべてのメモリセルから1個のメモリセルを
除いて所望のデータになったか否かの判定を行なう。
In step SP14, RESULT is "H".
If it is determined that the level is the level, it is determined whether or not I is the maximum value in step SP15. If it is not the maximum value, I is incremented by one in step SP16 (I, J).
= (2, 1), and VERI is determined in step SP17.
By setting FY1 = “L” level and VERIFY2 = “L” level, it is determined whether desired data is obtained except for one memory cell from all memory cells.

【0030】ここで、トランジスタ15〜18のうちの
2つ以上がオンしていれば、ステップSP18でRES
ULTが“H”レベルであって、2個以上のメモリセル
が書込完了であることを判別して、再びステップSP1
2に戻り、2回目の書込パルスを印加する。その後、2
個以上のメモリセルが書込未完了の状態が続くと、毎回
ステップSP18からステップSP12に戻る状態が続
くので、I,Jは(I,J)=(3,1)→(4,1)
→(5,1)→(6,1)→のように変化していく。そ
して、たとえば、6回目に初めてステップSP14でR
ESULTが“H”レベルとなり、ステップSP18で
RESULTが“L”レベルになると、1個のメモリセ
ルを除いて書込完了した状態になり、I,Jは(I,
J)=(7,2)になる。
Here, if at least two of the transistors 15 to 18 are turned on, the RES is set at step SP18.
It is determined that ULT is at the “H” level and that two or more memory cells have been completely written, and step SP1 is performed again.
Returning to 2, the second write pulse is applied. Then 2
If the state where writing has not been completed for more than one memory cell continues, the state of returning from step SP18 to step SP12 continues each time, so that I and J are (I, J) = (3, 1) → (4, 1).
→ (5,1) → (6,1) → Then, for example, for the first time, R
When ESULT goes to "H" level and RESULT goes to "L" level in step SP18, writing is completed except for one memory cell, and I and J become (I, J).
J) = (7,2).

【0031】その後1個のメモリセルを除いて書込が完
了した状態が続くとすると、今度はステップSP20か
らSP12に戻る状態が続き、I,Jは、(I,J)=
(8,3)→(9,4)→(10,5)→(11,6)
と変化していく。そして、(I,J)=(11,6)と
なった時点でステップSP20の式n×(I−J)<J
は1×(11−6)=5<6となり、フローチャートの
ルーチンを受け、書込フェイル終了2となって書込を完
了する。
Thereafter, assuming that the state of completion of writing except for one memory cell continues, the state of returning from step SP20 to SP12 continues, and I and J become (I, J) =
(8,3) → (9,4) → (10,5) → (11,6)
And change. Then, when (I, J) = (11, 6), the formula n × (I−J) <J in step SP20 is used.
Is 1 × (11−6) = 5 <6, the routine of the flowchart is performed, and the write failure is ended 2 to complete the writing.

【0032】したがって、この場合、5回目のVERI
FYまでは2個以上のメモリセルが書込未完了で、6回
目のVERIFYで1個のメモリセルを除いて書込完了
した状態になり、10回目のVERIFYまで続くと書
込ルーチンを終了することになる。
Therefore, in this case, the fifth VERI
Up to FY, two or more memory cells have not been written yet, and the writing has been completed except for one memory cell in the sixth VERIFY, and the writing routine ends when the processing continues up to the tenth VERIFY. Will be.

【0033】また、同じ5回目のVERIFYまでは2
個以上のメモリセルが書込未完了で、6回目のVERI
FYで1個のメモリセルを除いて書込完了した状態で、
n=2であれば、1個のメモリセルを除いて書込完了し
た状態が15回目のVERIFYまで続くと書込ルーチ
ンを終了する。また、n=0.6ならば8回目のVER
IFYまでとなる。
Also, up to the fifth VERIFY, 2
VERI has not completed writing of more than one memory cell,
In the state where writing has been completed except one memory cell in FY,
If n = 2, the writing routine ends when the state of completion of writing except for one memory cell continues up to the fifteenth VERIFY. If n = 0.6, the eighth VER
Up to IFY.

【0034】図3はフラッシュメモリの書込特性のバラ
ツキの一例を示す。次に、メモリセルの特性のバラツキ
を反映した係数nについて説明する。図3において、メ
モリセルの書込パルス数は2〜10回に分布している。
すなわち、2ないし10回のパルス印加で書込完了する
メモリセルは良品と判定できる。したがって、図3のA
で示したメモリセルは書込を実行した際に、最後まで所
望のデータにすることができないメモリセルになる可能
性が高いが、メモリセルの特性のバラツキの範囲内にあ
る良品メモリセルであるので、所望のデータになるまで
あと数発、書込パルスを印加する必要がある。
FIG. 3 shows an example of variations in the write characteristics of the flash memory. Next, the coefficient n reflecting the variation in the characteristics of the memory cells will be described. In FIG. 3, the number of write pulses of the memory cell is distributed between 2 and 10.
That is, a memory cell which is written by 2 to 10 times of pulse application can be determined as a non-defective product. Therefore, FIG.
The memory cell indicated by is likely to be a memory cell that cannot be converted to desired data until the end when writing is performed, but is a non-defective memory cell within the range of variations in the characteristics of the memory cell. Therefore, it is necessary to apply several more write pulses until the desired data is obtained.

【0035】これに対して、図3のBで示したメモリセ
ルは書込特性のバラツキから大きく外れた所にあり、不
良メモリセルと判定できる。このような真性の不良メモ
リセルが最後まで所望のデータにすることができない1
個のメモリセルになった場合は、書込パルスを必要以上
に加えないようにしなければならない。
On the other hand, the memory cell shown in FIG. 3B is far from the variation in the write characteristics and can be determined as a defective memory cell. Such an intrinsic defective memory cell cannot provide desired data until the end.
When the number of memory cells becomes equal to one, it is necessary not to apply a write pulse more than necessary.

【0036】この発明の一実施形態では、すべてのメモ
リセルから1個のメモリセルを除いて所望のデータにな
ったら、他のメモリセルへの影響を考慮して書込を終了
させるというものであるが、上述のように書込未完了の
1個のメモリセルがメモリセルの特性のバラツキの範囲
内のものであるのか、バラツキから大きく外れた真性の
不良であるのかを判断する必要がある。
In one embodiment of the present invention, when desired data is obtained by removing one memory cell from all the memory cells, writing is completed in consideration of the influence on other memory cells. However, as described above, it is necessary to determine whether one memory cell that has not been written is within the range of the variation in the characteristics of the memory cell, or whether it is an intrinsic defect that largely deviates from the variation. .

【0037】nはこのような特性のバラツキを製品開発
に評価して製品ごとに決定する係数である。特性のバラ
ツキが小さい場合、nを小さい値に設定する。この場
合、図3の分布はシャープになるので、書込回数が少な
くても(特性のバラツキ)と(真性の不良)とを判別で
きる。特性のバラツキが大きい場合は、図3の分布幅は
広がるのでnを大きい値に設定しなければ(特性のバラ
ツキ)と(真性の不良)とを判別できない。これによっ
て製品ごとに最適な書込パルス数を決定でき、(特性の
バラツキ)と(真性の不良)とを判別できるようにな
る。
N is a coefficient that is determined for each product by evaluating such variations in characteristics in product development. If the variation in the characteristics is small, n is set to a small value. In this case, the distribution in FIG. 3 becomes sharp, so that it is possible to determine (variation in characteristics) and (defective intrinsic) even if the number of times of writing is small. If the variation in the characteristics is large, the distribution width in FIG. 3 is widened, so that it is not possible to distinguish between (variation in the characteristics) and (defective intrinsic) unless n is set to a large value. As a result, the optimum number of write pulses can be determined for each product, and (variation in characteristics) and (intrinsic defect) can be determined.

【0038】なお、n×(I−J)<Jはあくまでも一
例であって、それぞれのEEPROMのメモリセル特
性,制御方法によって最善と思われる条件を設定すれば
よい。
It should be noted that n × (IJ) <J is merely an example, and conditions that are considered to be optimal may be set according to the memory cell characteristics and control method of each EEPROM.

【0039】また、EEPROMを制御するシステム
が、誤り訂正回路などを具備したフォールトレラントな
システムである場合、1ビットの不良を許容するこの実
施形態の制御方法を用いた方が、不良を許容せずに他の
メモリセルに悪影響を及ぼすよりも、EEPROMおよ
びシステムトータルでの信頼性が向上すると考えられ
る。また、書込/消去速度も向上する。
When the system for controlling the EEPROM is a fault-tolerant system including an error correction circuit and the like, it is more acceptable to use the control method of this embodiment that allows a one-bit defect. It is considered that the reliability of the EEPROM and the system as a whole is improved rather than adversely affecting other memory cells. Also, the writing / erasing speed is improved.

【0040】図4はこの発明の他の実施形態を示すフロ
ーチャートである。前述の実施形態では、1ビット不良
が続くと、書込フェイル終了2で終わっていたが、この
実施形態では、ステップSP20において書込パルス印
加方法を変更し、書込の遅いまたは書込できないビット
に書込を行なおうとするものである。具体的には、書込
時の印加電圧をより高くしたり、書込の物理的メカニズ
ムを変更する(FNトンネリング注入からチャネルホッ
トエレクトロン注入へ変更など)などである。この場
合、書込の遅いビットに対してより効率の高い書込方法
を用いることにより、書込速度の向上を期待できる。
FIG. 4 is a flowchart showing another embodiment of the present invention. In the above-described embodiment, if the one-bit defect continues, the write failure is ended at end 2; however, in this embodiment, the writing pulse application method is changed in step SP20, and the bit that is slow or cannot be written is changed. Is to be written. More specifically, the applied voltage at the time of writing is increased, or the physical mechanism of writing is changed (such as changing from FN tunneling injection to channel hot electron injection). In this case, the writing speed can be expected to be improved by using a writing method that is more efficient for bits that are writing slowly.

【0041】図5はこの発明のさらに他の実施形態を示
すフローチャートである。図2に示した実施形態では、
1ビット不良が続くと、書込フェイル2で終了し、図4
に示した実施形態では書込パルス印加方法を変更するよ
うにしたが、この図5に示した実施形態では、書込VE
RIFY方法を変更する。すなわち、ステップSP22
において、書込VERIFY電圧が変更される。この場
合も書込の遅いビットのその後の読出時の動作マージン
が減少するが、フォールトレラントなどシステムでの使
用を考えた場合、EEPROMトータルでの信頼性が向
上すると考えられる。
FIG. 5 is a flowchart showing still another embodiment of the present invention. In the embodiment shown in FIG.
If one bit failure continues, the process ends with write failure 2 and FIG.
In the embodiment shown in FIG. 5, the write pulse application method is changed, but in the embodiment shown in FIG.
Change the RIFY method. That is, step SP22
In, the write VERIFY voltage is changed. In this case as well, the operation margin at the time of subsequent reading of a bit that is slow in writing is reduced, but when used in a system such as a fault-tolerant system, it is considered that the reliability of the EEPROM as a whole is improved.

【0042】なお、上述の各説明では、書込の場合につ
いて説明したが、消去についても同様の判定方法および
制御方法が可能である。
In the above description, the case of writing has been described, but the same judgment method and control method can be applied to erasing.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、書込
または消去後に対象のメモリセルすべてが所望のデータ
になったか否かの判定を行なうのみならず、1個から数
個のメモリセルを除いてすべてのメモリセルが所望のデ
ータになったか否かの判定を行なうことにより、所望の
しきい値に達するまでの時間が非常に遅くなるビットが
発生した場合であっても、書込/消去動作が終了する時
間を短くできる。その結果、しきい値が変化しないまた
は所望のしきい値に達するまでの時間が非常に遅くなる
ビットが発生した場合であっても、そのビットを書込む
ための書込パルス印加によって他の正しく動作するはず
のビットに悪影響を及ぼしたり、他の正しく動作するは
ずのビットの誤動作を引起こすおそれを少なくできる。
As described above, according to the present invention, not only is it determined whether or not all the target memory cells have become the desired data after writing or erasing, but also one to several memory cells can be determined. By determining whether or not all the memory cells except the cell have the desired data, even if a bit occurs that takes a very long time to reach the desired threshold value, the The time required to complete the write / erase operation can be shortened. As a result, even if a bit occurs in which the threshold value does not change or the time required to reach the desired threshold value is extremely slow, another correct pulse can be applied by applying a write pulse for writing the bit. It is possible to reduce the risk of adversely affecting a bit that should operate or causing a malfunction of another bit that should operate correctly.

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

【図1】 この発明の一実施形態のベリファイ回路を示
す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a verify circuit according to an embodiment of the present invention.

【図2】 この発明の一実施形態のベリファイ回路の動
作を説明するためのフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of the verify circuit according to one embodiment of the present invention;

【図3】 フラッシュメモリの書込特性のバラツキの引
例値を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing reference values of variations in write characteristics of a flash memory.

【図4】 この発明の他の実施形態におけるベリファイ
回路の動作を説明するためのフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart illustrating an operation of a verify circuit according to another embodiment of the present invention.

【図5】 この発明のさらに他の実施形態を示すベリフ
ァイ回路の動作を示すフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing an operation of a verify circuit according to still another embodiment of the present invention.

【図6】 従来のEEPROMの全体の構成を示すブロ
ック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing the overall configuration of a conventional EEPROM.

【図7】 図6に示したベリファイ回路の具体的な回路
図である。
7 is a specific circuit diagram of the verify circuit shown in FIG.

【図8】 従来のVERIFY動作を説明するためのフ
ローチャートである。
FIG. 8 is a flowchart for explaining a conventional VERIFY operation.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 メモリセル、2 Xデコーダ、3 Yデコーダ/セ
ンスアンプ、4 制御回路、5 入出力バッファ、7
ベリファイ回路、11〜14 EXORゲート、15〜
18 nチャネルMOSトランジスタ、19,22 p
チャネルMOSトランジスタ、20 インバータ。
1 memory cell, 2 X decoder, 3 Y decoder / sense amplifier, 4 control circuit, 5 input / output buffer, 7
Verify circuit, 11 to 14 EXOR gate, 15 to 15
18 n-channel MOS transistor, 19, 22 p
Channel MOS transistor, 20 inverter.

フロントページの続き (72)発明者 前島 恵 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 安藤 伸朗 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 Fターム(参考) 5B025 AA03 AD04 AD08 AD16 AE05 AE09 5L106 AA10 DD00 EE02 FF01 Continued on the front page (72) Inventor Megumi Maejima 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Mitsui Electric Co., Ltd. (72) Inventor Nobuo Ando 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Mitsubishi Electric Co., Ltd. In-house F term (reference) 5B025 AA03 AD04 AD08 AD16 AE05 AE09 5L106 AA10 DD00 EE02 FF01

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電気的に書込/消去可能な不揮発性半導
体記憶装置であって、それぞれが対応のビット線とワー
ド線に接続される複数のメモリセルと、 前記ビット線からメモリセルのデータを読出す読出手段
と、 前記メモリセルに書込を行なう書込手段と、 前記メモリセルの消去を行なう消去手段と、 前記書込手段による書込または前記消去手段による消去
後に対象のメモリセルすべてが所望のデータになったか
否かの判定を行なうとともに、1個から数個のメモリセ
ルを除いてすべてのメモリセルが所望のデータになった
か否かの2種類の判定を行なう判定手段を備えた、不揮
発性半導体記憶装置。
1. An electrically writable / erasable nonvolatile semiconductor memory device, comprising: a plurality of memory cells each connected to a corresponding bit line and a word line; Reading means for reading the data, writing means for writing to the memory cell, erasing means for erasing the memory cell, and all the target memory cells after writing by the writing means or erasing by the erasing means. And a determination means for determining whether all the memory cells except one to several memory cells have the desired data, and determining whether the data has become the desired data. And a nonvolatile semiconductor memory device.
【請求項2】 さらに、前記判定手段による2種類の判
定結果に基づいて、前記書込手段または前記消去手段に
よる書込または消去条件を変更する変更手段を備えた、
請求項1に記載の不揮発性半導体記憶装置。
And changing means for changing a writing or erasing condition by the writing means or the erasing means based on two kinds of judgment results by the judging means.
The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 1.
【請求項3】 さらに、前記判定手段による2種類の判
定結果に基づいて、前記書込手段または前記消去手段に
よる書込または消去方法を変更する変更手段を備えた、
請求項1に記載の不揮発性半導体記憶装置。
And changing means for changing a writing or erasing method by the writing means or the erasing means based on two kinds of determination results by the determining means.
The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 1.
JP19574298A 1998-07-10 1998-07-10 Nonvolatile semiconductor storage Pending JP2000030500A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19574298A JP2000030500A (en) 1998-07-10 1998-07-10 Nonvolatile semiconductor storage

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19574298A JP2000030500A (en) 1998-07-10 1998-07-10 Nonvolatile semiconductor storage

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000030500A true JP2000030500A (en) 2000-01-28

Family

ID=16346223

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP19574298A Pending JP2000030500A (en) 1998-07-10 1998-07-10 Nonvolatile semiconductor storage

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000030500A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100467249B1 (en) * 2001-05-25 2005-01-24 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 Non-volatile semiconductor memory device with writing sequence enabling early-stage judgement of writing
USRE40252E1 (en) 1998-12-10 2008-04-22 Kabushiki Kaisha Toshiba Flash memory control method, flash memory system using the control method and flash memory device using the control method
CN100421183C (en) * 2004-01-17 2008-09-24 上海华虹集成电路有限责任公司 Method for verifying testing ROM

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USRE40252E1 (en) 1998-12-10 2008-04-22 Kabushiki Kaisha Toshiba Flash memory control method, flash memory system using the control method and flash memory device using the control method
KR100467249B1 (en) * 2001-05-25 2005-01-24 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 Non-volatile semiconductor memory device with writing sequence enabling early-stage judgement of writing
CN100421183C (en) * 2004-01-17 2008-09-24 上海华虹集成电路有限责任公司 Method for verifying testing ROM

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3888808B2 (en) NAND nonvolatile memory
US6353553B1 (en) Nonvolatile semiconductor memory device having structure storing multivalued data and data storage system comprising the nonvolatile semiconductor memory device
JP4901348B2 (en) Semiconductor memory device and control method thereof
US7298654B2 (en) Non-volatile memory device and associated method of erasure
US7359249B2 (en) Nonvolatile semiconductor memory device and method of rewriting data thereof
US20110222354A1 (en) Method and system for minimizing number of programming pulses used to program rows of non-volatile memory cells
US9093172B2 (en) Method and apparatus for leakage suppression in flash memory in response to external commands
JPH09320285A (en) Nonvolatile semiconductor memory
KR960005370B1 (en) Method for erasing and verifying nonvolatile semiconductor memory device
US6335882B1 (en) Nonvolatile semiconductor memory device capable of erasing blocks despite variation in erasing characteristic of sectors
JP4104151B2 (en) Nonvolatile semiconductor memory device and method for programming nonvolatile semiconductor memory device
JP3755346B2 (en) Nonvolatile semiconductor memory device
EP0842514B1 (en) Flash memory system having reduced disturb and method
JP3143161B2 (en) Non-volatile semiconductor memory
JP3145894B2 (en) Electrically writable / erasable nonvolatile semiconductor memory device
JP2870260B2 (en) Nonvolatile semiconductor memory device
JP3214395B2 (en) Nonvolatile semiconductor memory device
JP4658039B2 (en) Nonvolatile memory with bias on source electrode for HCI programming
JP2000030500A (en) Nonvolatile semiconductor storage
JPH1055697A (en) Non-volatile semiconductor memory
JP3228225B2 (en) Erasing device for storage device, erasing method for storage device, and storage medium storing program thereof
JP3360855B2 (en) Batch erase nonvolatile semiconductor memory device and test method therefor
JP2004234739A (en) Nonvolatile semiconductor memory
JP6225814B2 (en) Storage device and control method
JPH05210993A (en) Nonvolatile semiconductor memory

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050222

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070620

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070703

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20071030