JP2000124429A - Nonvolatile semiconductor storage device - Google Patents

Nonvolatile semiconductor storage device

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JP2000124429A
JP2000124429A JP29045898A JP29045898A JP2000124429A JP 2000124429 A JP2000124429 A JP 2000124429A JP 29045898 A JP29045898 A JP 29045898A JP 29045898 A JP29045898 A JP 29045898A JP 2000124429 A JP2000124429 A JP 2000124429A
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JP
Japan
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potential
memory cell
well
erase
word line
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JP29045898A
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Japanese (ja)
Inventor
Shoichi Tanno
昭一 丹野
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Sharp Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce consumption power by setting a well potential during erasing verify at the same potential as a well potential during data erasing. SOLUTION: Erasing verify is carried out by selecting a word line one by one and selecting a memory cell one by one in a memory cell row connected to a selective word line. A word line WL0 is selected by a row selective circuit 2 and a potential 3V is applied to the selective word line WL0. Bit lines BL0 and BL1 connected to a memory cell M00 are selected by a bit line control circuit 3, a potential 1 V is applied to the selective bit line BL0, a potential 0 V is applied to the selective bit line LB1, and a potential -8 V which is the same potential as that during erasing is applied to a well. As a result, it is possible to keep a well potential always at a fixed potential without any variation and power consumption can be reduced.

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】本発明は、消去ベリファイ機
能を有する不揮発性半導体記憶装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a nonvolatile semiconductor memory device having an erase verify function.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の不揮発性半導体記憶装置に於い
て、例えば、IEDM Tech.Dig.95−26
7では、図2に示すように、ワード線WL、ビット線B
L、及びウェルWELL各部の電位を設定し、書き込
み、消去、及び読み出し/ベリファイ(書き込みベリフ
ァイ及び消去ベリファイ)を行う方法が示されている。
2. Description of the Related Art In a conventional non-volatile semiconductor memory device, for example, IEDM Tech. Dig. 95-26
7, as shown in FIG. 2, the word line WL and the bit line B
A method is shown in which the potentials of the L and the wells WELL are set and write, erase, and read / verify (write verify and erase verify) are performed.

【0003】すなわち、書き込みは、図2と図3とに示
すように、ビット線BLのN−側(ソース)をフローテ
ィング(FLOAT)、ウェルWELLを0Vに設定し
た状態で、ワード線WLに−8V、ビット線BLのN+
側(ドレイン)に+4Vを印加し、その電位差で、浮遊
ゲートFGに蓄積された電子をドレインに引き抜き、メ
モリセルの閾値を低くすることで行う。
That is, as shown in FIG. 2 and FIG. 3, writing is performed on the word line WL with the N- side (source) of the bit line BL floating (FLOAT) and the well WELL set at 0V. 8V, N + of bit line BL
This is performed by applying +4 V to the side (drain), extracting the electrons accumulated in the floating gate FG to the drain by the potential difference, and lowering the threshold value of the memory cell.

【0004】また、メモリセルのデータを消去、すなわ
ち、メモリセルの閾値を高くする動作に於いては、図2
と図4とに示すように、ウェルWELLの電位(−8
V)とソースの電位(−8V)とドレインの電位(−8
V)と、ワード線WLの電位(8V)とで作られる電位
差(16V)により、浮遊ゲートFGに電子を注入して
行う。
In erasing data in a memory cell, that is, in raising the threshold value of the memory cell, the operation shown in FIG.
4 and FIG. 4, the potential of the well WELL (−8
V), the source potential (−8 V), and the drain potential (−8 V).
V) and the potential difference (16 V) between the potential of the word line WL (8 V) and injection of electrons into the floating gate FG.

【0005】更に、読み出し、ベリファイ動作に於いて
は、図2と図5とに示すように、ウェルWELLの電位
(0V)と、ドレイン電位(1V)と、ソース電位(0
V)と、ワード線電位(3V)とにより、チャネルが形
成されるか否か(電流が流れるか否か)を検出すること
により行う。消去ベリファイ動作に於いては、メモリセ
ルの閾値が充分に高くないと、チャネルが形成され、電
流が流れることで、消去不充分と判断され、更に消去動
作を行い、図6に示すように、消去完了(全メモリセル
について、検出電流なし)まで、これを繰り返す。
Further, in the read and verify operations, as shown in FIGS. 2 and 5, the potential (0 V) of the well WELL, the drain potential (1 V), and the source potential (0 V) are set.
V) and the word line potential (3 V) to detect whether or not a channel is formed (whether or not a current flows). In the erase verify operation, if the threshold value of the memory cell is not sufficiently high, a channel is formed and a current flows, so that it is determined that the erase is insufficient, and the erase operation is further performed, as shown in FIG. This is repeated until erasure is completed (no detection current is detected for all memory cells).

【0006】ここで、消去動作から消去ベリファイ動作
への移行時の上記各信号のタイミング波形を図7に示
す。ここでは、メモリセルアレイが(n+1)×(m+
1)個のマトリクス状のメモリセルから構成される場合
を考える。
FIG. 7 shows a timing waveform of each of the above-mentioned signals at the time of transition from the erase operation to the erase verify operation. Here, the memory cell array is (n + 1) × (m +
1) Consider a case where the memory cell is composed of a matrix of memory cells.

【0007】消去動作時、すべてのメインビット線MB
L0〜MBLm(スイッチ用トランジスタを介してビッ
ト線BL0〜BLmに接続される)に、−8V、すべて
のワード線WL0〜WLnに、8V、更に、その上にメ
モリセルアレイが作り込まれているウェルWELLに、
−8Vが印加される。
At the time of erasing operation, all main bit lines MB
-8 V for L0 to MBLm (connected to bit lines BL0 to BLm via switching transistors), 8 V for all word lines WL0 to WLn, and a well on which a memory cell array is built To WELL,
-8 V is applied.

【0008】引き続き、消去ベリファイ動作に移行する
と、まず、すべてのメインビット線MBL0〜MBL
m、ワード線WL0〜WLn、及びウェルWELLの各
電位を0Vにして、どのメモリセルも選択されていない
状態にし、続いて、メモリセルアレイを構成するメモリ
セルを一つずつ、順番にベリファイしていく。すなわ
ち、メモリセルのウェル電位を0Vにした状態で、最初
のワード線WL0に3Vを印加し、メインビット線MB
L0からMBLmまで順番に1Vを印加して行く。この
動作が終了すると、次のワード線WL1に3Vを印加
し、同様に、メインビット線MBL0からMBLmまで
順番に1Vを印加して行く。この動作を最後のワード線
WLnまで繰り返して、すべてのメモリセルをベリファ
イする。この過程で、何れかのメモリセルが消去不充分
と判定されると、図6に示したように、消去動作に戻
り、再度、消去ベリファイ動作を行い、すべてのメモリ
セルが消去されたと判定されるまで、消去・消去ベリフ
ァイの動作サイクルを繰り返す。
Subsequently, when the operation shifts to the erase verify operation, first, all the main bit lines MBL0 to MBL
m, the potentials of the word lines WL0 to WLn, and the well WELL are set to 0 V, so that no memory cells are selected. Then, the memory cells constituting the memory cell array are sequentially verified one by one. Go. That is, in a state where the well potential of the memory cell is set to 0 V, 3 V is applied to the first word line WL0, and the main bit line MB
1V is applied in order from L0 to MBLm. When this operation is completed, 3 V is applied to the next word line WL1, and similarly, 1 V is applied sequentially from the main bit lines MBL0 to MBLm. This operation is repeated up to the last word line WLn to verify all the memory cells. In this process, if any of the memory cells is determined to be insufficiently erased, the operation returns to the erase operation as shown in FIG. 6, and the erase verify operation is performed again, and it is determined that all the memory cells have been erased. The operation cycle of erase / erase verify is repeated until the operation is completed.

【0009】なお、近年の不揮発性半導体記憶装置の進
歩は著しく、低消費電力化しており、特開平6−112
443号公報に於いては、データの書き込み動作と、書
き込みベリファイ動作の繰り返しで消費される電力を低
減する方法が開示されている。すなわち、書き込み動作
から、書き込みベリファイ動作に変わるときに、制御ゲ
ート(ワード線に相当)を駆動するロウデコーダが形成
されるウェルに印加される電位を低下させないようにす
ることにより、該ウェルに蓄積される電荷の充放電によ
る電力消費を低減するものである。
In recent years, the progress of nonvolatile semiconductor memory devices has been remarkable, and power consumption has been reduced.
No. 443 discloses a method for reducing power consumed by repetition of a data write operation and a write verify operation. That is, when changing from the write operation to the write verify operation, the potential applied to the well in which the row decoder for driving the control gate (corresponding to the word line) is formed is prevented from being lowered, thereby accumulating data in the well. It is intended to reduce power consumption due to charging and discharging of the electric charge.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年の不揮
発性半導体記憶装置では、携帯用デバイスの進化など
で、低消費電力化が一層要求されているが、上述した従
来の不揮発性半導体記憶装置では、消去動作から、消去
ベリファイ動作への移行時、メモリセルアレイが形成さ
れるウェルには、電位−8Vと0Vとが繰り返し供給さ
れることになるため、ウェルに蓄積される電荷の充放電
により、消費電力が増大するという問題点があった。ま
た、前述の特開平6−112443号公報に開示されて
いるような、ロウデコーダ部で消費される電力を削減す
る方法では、ロウデコーダ部の、チップ面積に占める割
合が小さいため、大きな消費電力削減効果が得られない
という問題があった。
By the way, in recent nonvolatile semiconductor memory devices, further reduction in power consumption is required due to the evolution of portable devices and the like. During the transition from the erase operation to the erase verify operation, the potential -8 V and 0 V are repeatedly supplied to the well in which the memory cell array is formed, so that the charge stored in the well is charged and discharged. There is a problem that power consumption increases. Also, in the method disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-112443, in which the power consumed by the row decoder unit is reduced, the ratio of the row decoder unit to the chip area is small. There was a problem that a reduction effect could not be obtained.

【0011】本発明は、上記に鑑み為されたものであ
り、より一層の、消費電力の低減化を図ることのできる
不揮発性半導体記憶装置を提供することを目的として為
されたものである。
The present invention has been made in view of the above, and has been made for the purpose of providing a nonvolatile semiconductor memory device capable of further reducing power consumption.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】請求項1に係る本発明の
不揮発性半導体記憶装置は、上記目的を達成するため
に、半導体基板に形成されたウェル上にメモリセルアレ
イを形成して成る不揮発性半導体記憶装置に於いて、消
去ベリファイ時のウェル電位を、データ消去時のウェル
電位と同一電位に設定して成ることを特徴とするもので
ある。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a nonvolatile semiconductor memory device comprising a memory cell array formed on a well formed in a semiconductor substrate. In a semiconductor memory device, the well potential at the time of erase verification is set to the same potential as the well potential at the time of data erase.

【0013】また、請求項2に係る本発明の不揮発性半
導体記憶装置は、上記請求項1に係る不揮発性半導体記
憶装置に於いて、上記メモリセルアレイがEEPROM
のメモリセルアレイであることを特徴とするものであ
る。
According to a second aspect of the present invention, in the nonvolatile semiconductor memory device according to the first aspect, the memory cell array is an EEPROM.
Is a memory cell array.

【0014】かかる本発明の不揮発性半導体記憶装置に
よれば、消去動作時、ワード線を選択する行選択回路
は、全てのワード線に8Vを印加し、また、ビット線を
選択する列選択回路は、全てのビット線に−8Vを印加
し、更に、ウェル電位供給回路は、メモリセルアレイが
形成されるウェルに−8Vを印加する。これにより、消
去動作が実行される。この消去動作後の消去ベリファイ
動作時には、上記ワード線を選択する行選択回路は、選
択ワード線に3Vを印加し、上記ビット線を選択する列
選択回路は、選択メモリセル列のドレイン側に1V、ソ
ース側に0Vを印加する。この際、ウェル電位供給回路
は、メモリセルアレイが形成されるウェルに対して、上
記消去動作時に印加した−8Vを引き続き印加する。し
たがって、メモリセルアレイが形成されるウェルには、
消去動作と、これに続く消去ベリファイ動作とを繰り返
しても、常に一定の電位(−8V)が印加されることに
なり、異なる電位が交互に供給されることがなくなるの
で、消費電力の低減化を図ることができるものである。
According to the nonvolatile semiconductor memory device of the present invention, at the time of an erasing operation, the row selecting circuit for selecting a word line applies 8 V to all the word lines, and the column selecting circuit for selecting a bit line. Applies -8 V to all the bit lines, and the well potential supply circuit applies -8 V to the well in which the memory cell array is formed. Thus, an erasing operation is performed. At the time of the erase verify operation after the erase operation, the row selecting circuit for selecting the word line applies 3 V to the selected word line, and the column selecting circuit for selecting the bit line applies 1 V to the drain side of the selected memory cell column. , And 0 V is applied to the source side. At this time, the well potential supply circuit continuously applies −8 V applied at the time of the erase operation to the well in which the memory cell array is formed. Therefore, in the well where the memory cell array is formed,
Even if the erase operation and the subsequent erase verify operation are repeated, a constant potential (-8 V) is always applied and different potentials are not supplied alternately, so that power consumption is reduced. Can be achieved.

【0015】また、上記メモリセルアレイがEEPRO
Mのメモリセルアレイである場合、書き込み及び消去回
数が増大すると、浮遊ゲートと、ドレイン及びウェル間
の酸化膜を電子が移動することによる酸化膜の劣化など
で、消去時の閾値は期待値よりずれる可能性が高くな
り、その結果、消去ベリファイ動作が増える。このよう
な不揮発性半導体記憶装置に、本発明を適用することに
より、より大きな消費電力低減の効果が得られるもので
ある。
Further, the memory cell array is EEPRO
In the case of a memory cell array of M, when the number of times of writing and erasing increases, the threshold value at the time of erasing deviates from an expected value due to deterioration of the oxide film due to movement of electrons in the oxide film between the floating gate and the drain and the well. The likelihood increases, and as a result, the number of erase verify operations increases. By applying the present invention to such a nonvolatile semiconductor memory device, a greater effect of reducing power consumption can be obtained.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0017】図1は、本発明の一実施形態であるフラッ
シュメモリ(EEPROM)の要部回路構成図である。
FIG. 1 is a circuit diagram of a main part of a flash memory (EEPROM) according to an embodiment of the present invention.

【0018】図1に於いて、1は、複数のメモリセルM
00〜Mnmがマトリクス状に配列されて成るメモリセ
ルアレイであり、2は行選択回路、3は、列選択回路、
センス回路及び書き換え回路を含むビット線制御回路で
ある。ワード線WL0〜WLnの選択・電位制御は、行
選択回路2によって行われる。また、ビット線BL0〜
BLmの選択・電位制御は、行選択回路2よりのメモリ
セルアレイ選択信号SG0によりスイッチ用トランジス
タT00〜T0mがオンとなることで、メインビット線
MBL0〜MBLmとビット線BL0〜BLmが接続さ
れることにより、ビット線制御回路3よって行われる。
なお、図1に於いては図示を省略しているが、メインビ
ット線MBLの延長方向に複数のメモリセルアレイが設
けられており、また、それら各メモリセルアレイ毎に、
行選択回路が設けられている。各行選択回路よりの信号
SG0は、何れか一つの行選択回路よりの信号SG0の
みが”H”、他は”L”となる構成となっており、これ
により、メインビット線延長方向の複数のメモリセルア
レイのうち、何れか一つのメモリセルアレイのみが選択
され、該選択メモリセルアレイのビット線BLのみが、
メインビット線MBLと接続される構成となっている。
なお、メモリセルアレイが形成されるウェルは、各メモ
リセルアレイ毎に、分離・独立して設けられている。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a plurality of memory cells M
A memory cell array in which 00 to Mnm are arranged in a matrix, 2 is a row selection circuit, 3 is a column selection circuit,
This is a bit line control circuit including a sense circuit and a rewrite circuit. The selection and potential control of the word lines WL0 to WLn are performed by the row selection circuit 2. Also, the bit lines BL0 to BL0
The selection / potential control of BLm is performed by connecting the main bit lines MBL0 to MBLm to the bit lines BL0 to BLm by turning on the switching transistors T00 to T0m by the memory cell array selection signal SG0 from the row selection circuit 2. Is performed by the bit line control circuit 3.
Although not shown in FIG. 1, a plurality of memory cell arrays are provided in the extending direction of the main bit line MBL.
A row selection circuit is provided. The signal SG0 from each row selection circuit is configured such that only the signal SG0 from any one row selection circuit is “H” and the others are “L”, whereby a plurality of signals SG0 in the main bit line extension direction are provided. Only one of the memory cell arrays is selected from the memory cell arrays, and only the bit lines BL of the selected memory cell array are
It is configured to be connected to the main bit line MBL.
The wells in which the memory cell arrays are formed are provided separately and independently for each memory cell array.

【0019】次に、動作について説明する。Next, the operation will be described.

【0020】図8は、本実施形態のフラッシュメモリに
於いて、書き込み、消去、及び読み出し/ベリファイ時
に、各部に印加される電位を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing potentials applied to various parts in the flash memory according to the present embodiment at the time of writing, erasing, and reading / verifying.

【0021】また、消去動作から消去ベリファイ動作へ
の移行時の各信号のタイミング波形を図9に示す。同図
に示すように、消去動作から消去ベリファイ動作への移
行時に、ウェル電位が変化せず、一定の電位(−8V)
を維持している点が、本発明の特徴である。
FIG. 9 shows a timing waveform of each signal at the time of transition from the erase operation to the erase verify operation. As shown in the figure, at the time of transition from the erase operation to the erase verify operation, the well potential does not change, and a constant potential (-8 V) is applied.
Is a feature of the present invention.

【0022】まず、消去動作について説明する。First, the erasing operation will be described.

【0023】消去時は、行選択回路2により、すべての
ワード線WL0〜WL0nが選択され、すべてのワード
線に、電位8Vが印加される。また、ビット線制御回路
3により、すべてのビット線BL0〜BLmが選択さ
れ、該すべてのビット線に、電位−8Vが印加される。
更に、ウェルには、電位−8Vが印加される。
At the time of erasing, all the word lines WL0 to WL0n are selected by the row selection circuit 2, and a potential of 8 V is applied to all the word lines. Further, all the bit lines BL0 to BLm are selected by the bit line control circuit 3, and a potential of -8 V is applied to all the bit lines.
Further, a potential of -8 V is applied to the well.

【0024】これにより、メモリセルの浮遊ゲートに
は、ワード線WLと、ビット線BL及びウェルWELL
との間に生じた電位差、8V−(−8V)=16Vによ
り、電子が注入され、その閾値が上がることで、消去が
実行される。この消去動作については、従来と同様であ
る。また、書き込み動作についても、従来と全く同様で
あるので、説明を省略する。
Thus, the word line WL, the bit line BL and the well WELL are connected to the floating gate of the memory cell.
Electrons are injected due to the potential difference between 8V − (− 8V) = 16V, and the threshold is raised, thereby performing erasure. This erasing operation is the same as the conventional one. Also, the writing operation is completely the same as the conventional one, and therefore the description is omitted.

【0025】次に、消去ベリファイ動作について説明す
る。
Next, the erase verify operation will be described.

【0026】消去ベリファイは、ワード線を順次選択
し、更に、選択ワード線に接続されるメモリセル行の中
で、メモリセルを順次一個ずつ選択して行う。
The erase verify is performed by sequentially selecting word lines and sequentially selecting one memory cell at a time from memory cell rows connected to the selected word line.

【0027】まず、行選択回路2により、ワード線WL
0が選択され、該選択ワード線WL0に、電位3Vが印
加される。また、ビット線制御回路3により、メモリセ
ルM00に接続されるビット線BL0及びBL1が選択
され、選択ビット線BL0には、電位1Vが、また、選
択ビット線BL1には、電位0Vが、それぞれ印加され
る。更に、ウェルには、消去時と同一の電位−8Vが引
き続き印加される。このウェル電位の制御が、本発明に
於ける特徴点である。
First, the row selection circuit 2 causes the word line WL
0 is selected, and a potential of 3 V is applied to the selected word line WL0. Further, the bit lines BL0 and BL1 connected to the memory cell M00 are selected by the bit line control circuit 3, and the selected bit line BL0 is supplied with the potential 1V, and the selected bit line BL1 is supplied with the potential 0V. Applied. Further, the same potential of −8 V as in the erase operation is continuously applied to the well. This control of the well potential is a feature of the present invention.

【0028】このときの、メモリセルM00に於ける各
部の電位状態を、図10に示す。ここで、ワード線WL
0と、ウェルWELLとの間に生じた電位差、3Vー
(−8V)=11Vは、浮遊ゲートへの電子注入が行わ
れるには不充分な(充分に低い)電位差である。したが
って、この消去ベリファイ時に、浮遊ゲートへの電子注
入が行われることはない。
FIG. 10 shows the potential state of each part in the memory cell M00 at this time. Here, the word line WL
The potential difference between 0 and the well WELL, 3V − (− 8V) = 11V, is a potential difference that is insufficient (sufficiently low) for electron injection to the floating gate. Therefore, no electron is injected into the floating gate during this erase verify.

【0029】消去動作により、メモリセルM00の閾値
が充分に高くなっている場合は、すなわち、消去が完全
に行われている場合には、メモリセルM00の浮遊ゲー
ト直下のウェルには、チャネルが形成されないため、電
流が流れず、これが、図1に示すビット線制御回路内の
センス回路部で検知され、メモリセルM00は消去完了
と判定される。一方、メモリセルM00の閾値が充分に
高くなっていない場合は、すなわち、消去が不充分な場
合は、メモリセルM00の浮遊ゲート直下のウェルにチ
ャネルが形成され、電流が流れる。この電流が、図1に
示すビット線制御回路内のセンス回路部で検知され、メ
モリセルM00は、消去不充分と判定される。
When the threshold value of the memory cell M00 is sufficiently high by the erasing operation, that is, when erasing is completely performed, a channel is formed in the well immediately below the floating gate of the memory cell M00. Since no current is formed, no current flows, and this is detected by the sense circuit unit in the bit line control circuit shown in FIG. 1, and it is determined that the memory cell M00 has been erased. On the other hand, when the threshold value of the memory cell M00 is not sufficiently high, that is, when erasing is insufficient, a channel is formed in the well immediately below the floating gate of the memory cell M00, and current flows. This current is detected by the sense circuit section in the bit line control circuit shown in FIG. 1, and it is determined that the memory cell M00 is insufficiently erased.

【0030】メモリセルM00が、消去完了と判定され
た場合は、次のメモリセルM01のベリファイに移行す
る。すなわち、ワード線電位は、そのままで、ビット線
制御回路3により、メモリセルM01に接続されるビッ
ト線BL1及びBL2が選択され、選択ビット線BL1
には、電位1Vが、また、選択ビット線BL2には、電
位0Vが、それぞれ印加される。更に、ウェルには、消
去時と同一の電位−8Vが引き続き印加される。
If it is determined that the erasure of the memory cell M00 is completed, the process proceeds to the verification of the next memory cell M01. That is, the bit line control circuit 3 selects the bit lines BL1 and BL2 connected to the memory cell M01 while keeping the word line potential unchanged, and the selected bit line BL1
, And a potential 0 V is applied to the selected bit line BL2. Further, the same potential of −8 V as in the erase operation is continuously applied to the well.

【0031】消去動作により、メモリセルM01の閾値
が充分に高くなっている場合は、すなわち、消去が完全
に行われている場合には、メモリセルM01の浮遊ゲー
ト直下のウェルには、チャネルが形成されないため、電
流が流れず、これが、図1に示すビット線制御回路内の
センス回路部で検知され、メモリセルM01は消去完了
と判定される。一方、メモリセルM01の閾値が充分に
高くなっていない場合は、すなわち、消去が不充分な場
合は、メモリセルM01の浮遊ゲート直下のウェルにチ
ャネルが形成され、電流が流れる。この電流が、図1に
示すビット線制御回路内のセンス回路部で検知され、メ
モリセルM01は、消去不充分と判定される。
When the threshold value of the memory cell M01 is sufficiently high by the erasing operation, that is, when erasing is completely performed, a channel is formed in the well immediately below the floating gate of the memory cell M01. Since it is not formed, no current flows, and this is detected by the sense circuit portion in the bit line control circuit shown in FIG. 1, and it is determined that the memory cell M01 has been erased. On the other hand, if the threshold value of the memory cell M01 is not sufficiently high, that is, if erasure is insufficient, a channel is formed in the well immediately below the floating gate of the memory cell M01, and current flows. This current is detected by the sense circuit portion in the bit line control circuit shown in FIG. 1, and it is determined that the memory cell M01 is insufficiently erased.

【0032】以下、同様にして、メモリセルM0mのベ
リファイまで進み、メモリセルM0mも消去完了と判定
されれば、次のワード線WL1に接続されるメモリセル
M10〜M1mのベリファイに進む。
In the same manner, the process proceeds to the verification of the memory cell M0m. If the erase of the memory cell M0m is also determined to be completed, the process proceeds to the verification of the memory cells M10 to M1m connected to the next word line WL1.

【0033】すなわち、行選択回路2により、ワード線
WL1が選択され、該選択ワード線WL1に、電位3V
が印加される。また、ビット線制御回路3により、メモ
リセルM10に接続されるビット線BL0及びBL1が
選択され、選択ビット線BL0には、電位1Vが、ま
た、選択ビット線BL1には、電位0Vが、それぞれ印
加される。更に、ウェルには、消去時と同一の電位−8
Vが引き続き印加される。
That is, the word line WL1 is selected by the row selection circuit 2, and the selected word line WL1 is supplied with a potential of 3V.
Is applied. Further, the bit lines BL0 and BL1 connected to the memory cell M10 are selected by the bit line control circuit 3, and the selected bit line BL0 is supplied with a potential of 1 V and the selected bit line BL1 is supplied with a potential of 0 V, respectively. Applied. Further, the same potential -8 as during erasing is applied to the well.
V is subsequently applied.

【0034】以下、同様にして、最終ワード線WLnの
最終メモリセルMnmまでベリファイを実行する。
In the same manner, verification is performed up to the last memory cell Mnm of the last word line WLn.

【0035】上記ベリファイ動作の実行中に、消去不充
分のメモリセルが検出された場合は、再び、消去動作を
実行する。そして、該消去動作完了後、直前に消去不充
分と判定されたメモリセル以降のメモリセルについて、
続けて、消去ベリファイ動作を実行する。すべてのメモ
リセルが消去完了となるまで、消去・消去ベリファイ動
作が繰り返し実行される。
If an insufficiently erased memory cell is detected during the execution of the verify operation, the erase operation is executed again. Then, after the completion of the erasing operation, memory cells subsequent to the memory cell that was immediately determined to be insufficiently erased are
Subsequently, an erase verify operation is performed. Until all memory cells have been erased, the erase / erase verify operation is repeatedly executed.

【0036】以上の説明から明らかなように、本実施形
態に於いては、消去不充分のメモリセルが検出され、消
去動作と、消去ベリファイ動作とが、繰り返し実行され
る場合でも、ウェル電位は、常に、一定電位(−8V)
に維持され、変動が全くない。したがって、電力消費を
低減を図ることができるものである。この効果は、消去
動作と、消去ベリファイ動作とが繰り返し実行される回
数が多くなるほど、大きなものとなるものである。
As is apparent from the above description, in the present embodiment, even when a memory cell with insufficient erasure is detected and the erase operation and the erase verify operation are repeatedly performed, the well potential is maintained. , Always constant potential (-8V)
And there is no fluctuation at all. Therefore, power consumption can be reduced. This effect increases as the number of times the erase operation and the erase verify operation are repeatedly executed increases.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
不揮発性半導体記憶装置は、半導体基板に形成されたウ
ェル上にメモリセルアレイを形成して成る不揮発性半導
体記憶装置に於いて、消去ベリファイ時のウェル電位
を、データ消去時のウェル電位と同一電位に設定して成
ることを特徴とするものであり、また、上記に於いて、
上記メモリセルアレイはEEPROMのメモリセルアレ
イであることを特徴とするものであり、かかる本発明の
不揮発性半導体記憶装置によれば、消去動作から、消去
ベリファイ動作への移行に際して、ウェル電位が一定に
維持されるため、消費電力の低減を図ることができるも
のである。本発明は、特に、面積的に、メモリチップの
60〜70%を占めるメモリセルアレイ部に於ける消費
電力の低減を達成しているものであり、消費電力削減の
効果は、非常に大きいものである。したがって、本発明
の適用により、不揮発性半導体記憶装置搭載製品に於け
る、著しい低消費電力化を達成することができ、その効
果は絶大なるものである。
As described above in detail, the non-volatile semiconductor memory device of the present invention has a structure in which a memory cell array is formed on a well formed in a semiconductor substrate. The method is characterized in that the well potential at the time of verification is set to the same potential as the well potential at the time of data erasing.
The memory cell array is a memory cell array of an EEPROM. According to the nonvolatile semiconductor memory device of the present invention, the well potential is kept constant when the erase operation is shifted to the erase verify operation. Therefore, power consumption can be reduced. The present invention particularly achieves a reduction in power consumption in a memory cell array portion occupying 60% to 70% of a memory chip in terms of area, and the effect of reducing power consumption is very large. is there. Therefore, by applying the present invention, it is possible to achieve a remarkable reduction in power consumption in a product mounted with a nonvolatile semiconductor memory device, and the effect is remarkable.

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

【図1】本発明の一実施形態であるフラッシュメモリに
於ける要部回路構成図である。
FIG. 1 is a main part circuit configuration diagram of a flash memory according to an embodiment of the present invention.

【図2】従来の不揮発性半導体記憶装置に於いて、書き
込み、消去及び読み出し/ベリファイ時に各部に印加さ
れる電位を示した図である。
FIG. 2 is a diagram showing potentials applied to respective parts at the time of writing, erasing, and reading / verifying in a conventional nonvolatile semiconductor memory device.

【図3】書き込み動作時のメモリセルの状態を示した図
である。
FIG. 3 is a diagram showing a state of a memory cell during a write operation.

【図4】消去動作時のメモリセルの状態を示した図であ
る。
FIG. 4 is a diagram showing a state of a memory cell during an erase operation.

【図5】従来の不揮発性半導体記憶装置に於ける、消去
ベリファイ動作時のメモリセルの状態を示した図であ
る。
FIG. 5 is a diagram showing a state of a memory cell during an erase verify operation in a conventional nonvolatile semiconductor memory device.

【図6】消去・消去ベリファイの動作シーケンスを示し
た図である。
FIG. 6 is a diagram showing an operation sequence of erase / erase verify.

【図7】従来の不揮発性半導体記憶装置に於ける、消去
動作から消去ベリファイ動作への移行時の各信号のタイ
ミング波形を示した図である。
FIG. 7 is a diagram showing timing waveforms of respective signals at the time of transition from an erase operation to an erase verify operation in a conventional nonvolatile semiconductor memory device.

【図8】本発明の一実施形態であるフラッシュメモリに
於いて、書き込み、消去及び読み出し/ベリファイ時に
各部に印加される電位を示した図である。
FIG. 8 is a diagram showing potentials applied to respective parts at the time of writing, erasing, and reading / verifying in a flash memory according to an embodiment of the present invention.

【図9】本発明の一実施形態であるフラッシュメモリに
於ける、消去動作から消去ベリファイ動作への移行時の
各信号のタイミング波形を示した図である。
FIG. 9 is a diagram showing timing waveforms of respective signals at the time of transition from an erase operation to an erase verify operation in a flash memory according to an embodiment of the present invention.

【図10】本発明の一実施形態であるフラッシュメモリ
に於ける、消去ベリファイ動作時のメモリセルの状態を
示した図である。
FIG. 10 is a diagram showing a state of a memory cell during an erase verify operation in a flash memory according to an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 メモリセルアレイ 2 行選択回路 3 ビット線制御回路 WELL ウェル 1 memory cell array 2 row selection circuit 3 bit line control circuit WELL well

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板に形成されたウェル上にメモ
リセルアレイを形成して成る不揮発性半導体記憶装置に
於いて、消去ベリファイ時のウェル電位を、データ消去
時のウェル電位と同一電位に設定して成ることを特徴と
する不揮発性半導体記憶装置。
In a nonvolatile semiconductor memory device in which a memory cell array is formed on a well formed on a semiconductor substrate, a well potential at the time of erase verification is set to the same potential as a well potential at the time of data erase. A nonvolatile semiconductor memory device characterized by comprising:
【請求項2】 請求項1に記載の不揮発性半導体記憶装
置に於いて、上記メモリセルアレイはEEPROMのメ
モリセルアレイであることを特徴とする不揮発性半導体
記憶装置。
2. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 1, wherein said memory cell array is an EEPROM memory cell array.
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