JP2000149576A - Nonvolatile semiconductor memory - Google Patents

Nonvolatile semiconductor memory

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JP2000149576A
JP2000149576A JP31896498A JP31896498A JP2000149576A JP 2000149576 A JP2000149576 A JP 2000149576A JP 31896498 A JP31896498 A JP 31896498A JP 31896498 A JP31896498 A JP 31896498A JP 2000149576 A JP2000149576 A JP 2000149576A
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read
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transistor
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Shunsuke Takagi
俊介 高木
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Sony Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nonvolatile semiconductor memory which makes it possible to suppress the increase of the read time of a multivalued memory and realize a high speed read and the reduction of the write disturbance. SOLUTION: In reading, specified voltages are applied to word lines and source lines to set the voltage of the bit line BL according to the threshold voltage of a selected memory cell, the level change of a node ND0 is detected with a stepwise varying level type read signal VBLA3H applied to the gate of a high-withstand voltage transistor N1, thereby judging the voltage of the bit line BL. Since the voltage setting is once applied to a word line having a large time constant and the level-varying read voltage is applied to the gate of the transistor N1 having a small time constant, the read can be speeded up. In writing, a higher voltage than a power voltage can be applied to the bit line, thereby reducing the write disturbance.

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、不揮発性半導体記
憶装置、特に一つのメモリセル(記憶素子)に2ビット
以上のデータを記憶可能な多値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, and more particularly to a multivalued nonvolatile semiconductor memory device capable of storing data of two bits or more in one memory cell (storage element).

【0002】[0002]

【従来の技術】これまでの多値メモリ、例えば、ビット
線とソース線との間に複数のメモリセルを直列接続した
メモリ列により構成されたいわゆるNAND型多値メモ
リでは、データ読み出しのときワード線電圧を何段階に
も変化させ、その度にワード線およびビット線の電位が
安定するのを待ってビット線電位をセンシングし、ビッ
ト線電位に応じて選択メモリセルの記憶データを読み出
す。
2. Description of the Related Art In a conventional multi-valued memory, for example, a so-called NAND type multi-valued memory composed of a memory column in which a plurality of memory cells are connected in series between a bit line and a source line, a word is read when data is read. The line voltage is changed in any number of steps. Each time the potential of the word line and the bit line is stabilized, the bit line potential is sensed, and the data stored in the selected memory cell is read in accordance with the bit line potential.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の不揮発性多値メモリにおいて、半導体記憶装置の記
憶容量の増加に伴いワード線およびビット線の配線長が
長くなり、これらの信号線を駆動する場合の負荷容量が
増加する一途にある。この結果、ワード線およびビット
線の時定数が大きくなり、駆動する場合電位が安定する
までの待ち時間が長くなる。さらに多値化が進むに連れ
て、各メモリセルに記憶するデータのビット数が増加
し、読み出し時にワード線電圧の設定する階段数が増え
るので、読み出しには長い時間を要する。また、書き込
みディスターブ(Write disturb )を軽減するために、
ビット線に書き込みデータに応じた書き込み電圧を印加
する必要があるが、データラッチ回路を小さくするため
に、この回路内では標準のトランジスタが使用され、こ
のため電源電圧以上の高電圧を印加することができず、
ビット線に印加できる電圧の範囲が狭められ、書き込み
ディスターブの軽減には限度が生じてしまうという不利
益がある。
By the way, in the above-mentioned conventional nonvolatile multi-valued memory, the lengths of word lines and bit lines are increased with an increase in the storage capacity of the semiconductor memory device, and these signal lines are driven. In this case, the load capacity is increasing. As a result, the time constants of the word lines and the bit lines are increased, and when driving, the waiting time until the potential is stabilized becomes longer. As the number of values further increases, the number of bits of data stored in each memory cell increases, and the number of steps for setting the word line voltage at the time of reading increases, so that a long time is required for reading. Also, to reduce write disturb,
It is necessary to apply a write voltage according to the write data to the bit line.However, in order to reduce the size of the data latch circuit, standard transistors are used in this circuit, and therefore a high voltage higher than the power supply voltage must be applied. Not be able to
There is a disadvantage in that the range of voltages that can be applied to the bit lines is narrowed, and there is a limit in reducing write disturb.

【0004】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、多値メモリの読み出し時間の増
加を抑制でき、高速な読み出しおよび書き込みディスタ
ーブの軽減を実現可能な不揮発性半導体記憶装置を提供
することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a nonvolatile semiconductor memory capable of suppressing an increase in the read time of a multilevel memory and realizing high-speed read and write disturbance reduction. It is to provide a device.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の不揮発性半導体記憶装置は、周囲と絶縁さ
れている電荷蓄積層に蓄積されている電荷の量に応じて
しきい値電圧が制御され、制御端子がワード線に接続さ
れ、入出力端子がそれぞれソース線およびビット線に接
続されている記憶素子からなる不揮発性半導体記憶装置
であって、読み出しのとき上記ソース線を所定のソース
線電圧に保持させ、上記ワード線に所定のワード線電圧
を印加し、上記ビット線を上記記憶素子のしきい値電圧
に応じたレベルに設定する読み出しバイアス手段と、読
み出しノードと、上記ビット線と上記読み出しノードと
の間に接続され、読み出し信号の入力レベルに応じて上
記ビット線電圧に応じたデータを上記読み出しノードに
伝搬するデータ伝搬用トランジスタと、読み出しのとき
上記データ伝搬用トランジスタの制御端子に順次変化す
る複数のレベルを持つ上記読み出し信号を印加し、上記
読み出しノードのレベル変化を検出し、上記ビット線に
読み出されたデータを判断する読み出し手段とを有す
る。
In order to achieve the above object, a nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention has a threshold voltage according to the amount of charge stored in a charge storage layer insulated from the surroundings. Is controlled, a control terminal is connected to a word line, and an input / output terminal is a nonvolatile semiconductor memory device including storage elements connected to a source line and a bit line, respectively. A read bias means for holding a source line voltage, applying a predetermined word line voltage to the word line, and setting the bit line to a level corresponding to a threshold voltage of the storage element; a read node; A data transmission circuit connected between the read line and the read node for transmitting data corresponding to the bit line voltage to the read node according to an input level of a read signal; A transistor and a read signal having a plurality of levels that sequentially change are applied to a control terminal of the data propagation transistor at the time of reading, a level change of the read node is detected, and data read to the bit line is read. Reading means for determining.

【0006】また、さらに具体的に、本発明の不揮発性
半導体記憶装置は、読み出しのとき上記ソース線を所定
のソース線電圧に保持させ、上記ワード線に所定のワー
ド線電圧を印加し、上記ビット線を上記記憶素子のしき
い値電圧に応じたレベルに設定する読み出しバイアス手
段と、読み出しノードと、上記ビット線と上記読み出し
ノードとの間に接続され、読み出し信号の入力レベルに
応じて上記ビット線電圧に応じたデータを上記読み出し
ノードに伝搬するデータ伝搬用トランジスタと、読み出
しのとき上記読み出しノードの電位を増幅し、増幅され
た電位を保持する読み出し電位保持回路と、上記読み出
し電位保持回路により保持された電位に応じて第1のレ
ベルに設定される第1のノードと、上記読み出し電位保
持回路により保持された電位に応じて第2のレベルに設
定される第2のノードと、入力端子と出力端子が互いに
接続されている二つのインバータからなり、一方の上記
入出力端子の接続点が第1のゲートを介して上記第1の
ノードに接続され、他方の上記入出力端子の接続点が第
2のゲートを介して上記第2のノードに接続されている
第1のデータラッチ回路と、入力端子と出力端子が互い
に接続されている二つのインバータからなり、一方の上
記入出力端子の接続点が第3のゲートを介して上記第1
のノードに接続され、他方の上記入出力端子の接続点が
第4のゲートを介して上記第2のノードに接続され、上
記記憶素子の記憶データのビット数に応じて設けられて
いる複数の第2のデータラッチ回路と、読み出しおよび
書き込み後のベリファイにおいて上記読み出し電圧保持
回路により上記読み出しノードの電圧が保持されたあ
と、当該保持された電圧に応じて上記第1および第2の
データラッチ回路のラッチデータをそれぞれ設定するラ
ッチデータ設定回路とにより構成されている。
More specifically, the nonvolatile semiconductor memory device of the present invention holds the source line at a predetermined source line voltage at the time of reading, applies a predetermined word line voltage to the word line, Read bias means for setting a bit line to a level corresponding to a threshold voltage of the storage element; a read node connected between the bit line and the read node; A data propagation transistor for transmitting data corresponding to a bit line voltage to the read node; a read potential holding circuit for amplifying a potential of the read node at the time of reading and holding the amplified potential; A first node set to a first level according to the potential held by the read potential holding circuit A second node set to a second level in accordance with the applied potential, and two inverters having an input terminal and an output terminal connected to each other, and a connection point of one of the input / output terminals is a first node. A first data latch circuit connected to the first node via a gate, and a connection point of the other input / output terminal connected to the second node via a second gate; And an output terminal are connected to each other, and one connection point of the input / output terminal is connected to the first inverter through a third gate.
And a connection point of the other input / output terminal is connected to the second node via a fourth gate, and a plurality of connection points are provided according to the number of bits of storage data of the storage element. A second data latch circuit, and after the voltage of the read node is held by the read voltage holding circuit in verification after reading and writing, the first and second data latch circuits are operated in accordance with the held voltage. And a latch data setting circuit for setting the respective latch data.

【0007】また、本発明では、好適には、上記データ
伝搬用トランジスタは、高耐圧トランジスタにより構成
されている。
In the present invention, preferably, the data propagation transistor is constituted by a high breakdown voltage transistor.

【0008】さらに、本発明では、好適には、上記読み
出しバイアス手段は、上記ソース線に上記ソース線電圧
を印加するソース線電圧印加手段と、上記ワード線に上
記ワード線電圧を印加するワード線電圧印加手段とを有
し、書き込みの前に、上記記憶素子の記憶データを消去
し、上記しきい値電圧を所定の範囲内に分布するように
制御する消去手段を有する。
Further, in the present invention, preferably, the read bias means includes a source line voltage applying means for applying the source line voltage to the source line, and a word line for applying the word line voltage to the word line. And voltage erasing means for erasing data stored in the memory element before writing, and erasing means for controlling the threshold voltage to be distributed within a predetermined range.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】図1は本発明に係る不揮発性半導
体記憶装置一実施形態を示す回路図であり、ビット線電
位を設定するビット線電位設定回路の構成を示す回路図
である。図示のように、このビット線電位設定回路は、
入力信号に応じてオン/オフする複数のnMOSトラン
ジスタN1〜N13、pMOSトランジスタP1〜P
7、インバータINV1,INV2およびNANDゲー
トNAND1により構成されている。なお、nMOSト
ランジスタN1,N2は電源電圧VCC以上の電圧が耐え
られる高耐圧トランジスタである。ここで、トランジス
タN1は、読み出しのときビット線電位に応じて読み出
しデータを読み出しノードであるノードND0に伝搬す
るデータ伝搬用トランジスタである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a circuit diagram showing one embodiment of a nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention, and is a circuit diagram showing a configuration of a bit line potential setting circuit for setting a bit line potential. As shown, this bit line potential setting circuit
A plurality of nMOS transistors N1 to N13, which are turned on / off according to an input signal, and pMOS transistors P1 to P
7. It is composed of inverters INV1 and INV2 and a NAND gate NAND1. The nMOS transistors N1 and N2 are high breakdown voltage transistors that can withstand a voltage higher than the power supply voltage V CC . Here, the transistor N1 is a data transmission transistor that transmits read data to a node ND0 which is a read node in accordance with a bit line potential at the time of reading.

【0010】図示のように、トランジスタN2はビット
線BLとノードND0との間に接続され、そのゲートは
信号TRNの入力端子に接続されている。ノードND0
はトランジスタN13を介してノードND1に接続され
ている。トランジスタN13のゲートは信号RD1の入
力端子に接続されている。なお、ノードND1は後で説
明するデータラッチ回路(図2に示す)に接続されてい
る。
As shown, the transistor N2 is connected between the bit line BL and the node ND0, and its gate is connected to the input terminal of the signal TRN. Node ND0
Is connected to the node ND1 via the transistor N13. The gate of the transistor N13 is connected to the input terminal of the signal RD1. The node ND1 is connected to a data latch circuit (shown in FIG. 2) described later.

【0011】ビット線BLとノードND4との間にトラ
ンジスタN1とP1が直列接続されている。トランジス
タN1とP1との接続中点によりノードND3が形成さ
れる。ノードND4と信号VBL3の入力端子間にトラ
ンジスタP2が接続されている。トランジスタN1のゲ
ートは信号VBLA3Hの入力端子に接続され、トラン
ジスタP1のゲートは信号VBL3Dの入力端子に接続
されている。さらに、トランジスタP2のゲートはノー
ドND2に接続されている。
The transistors N1 and P1 are connected in series between the bit line BL and the node ND4. A node ND3 is formed by a connection point between the transistors N1 and P1. The transistor P2 is connected between the node ND4 and the input terminal of the signal VBL3. The gate of the transistor N1 is connected to the input terminal of the signal VBLA3H, and the gate of the transistor P1 is connected to the input terminal of the signal VBL3D. Further, the gate of the transistor P2 is connected to the node ND2.

【0012】ノードND2と信号VBL3の入力端子と
の間にトランジスタP3が接続されている。ノードND
2とノードND0との間にトランジスタP4とN3,N
4が直列接続されている。トランジスタP3のゲートは
ノードND4に接続され、トランジスタP4とN3のゲ
ートはともに信号VBL3Dの入力端子に接続され、ト
ランジスタN4のゲートは信号VBLP3の入力端子に
接続されている。
A transistor P3 is connected between the node ND2 and the input terminal of the signal VBL3. Node ND
2 and node ND0, transistors P4 and N3, N
4 are connected in series. The gate of the transistor P3 is connected to the node ND4, the gates of the transistors P4 and N3 are both connected to the input terminal of the signal VBL3D, and the gate of the transistor N4 is connected to the input terminal of the signal VBLP3.

【0013】NANDゲートNAND1の一方の入力端
子はノードND1に接続され、他方の入力端子は信号V
BLPの入力端子に接続されている。インバータINV
1の入力端子はNANDゲートNAND1の出力端子に
接続され、その出力端子はノードND5に接続されてい
る。インバータINV2の入力端子はノードND5に接
続されている。
One input terminal of NAND gate NAND1 is connected to node ND1, and the other input terminal is connected to signal V.
It is connected to the input terminal of BLP. Inverter INV
The input terminal of No. 1 is connected to the output terminal of NAND gate NAND1, and its output terminal is connected to node ND5. The input terminal of the inverter INV2 is connected to the node ND5.

【0014】ノードND4と信号VBL2の入力端子と
の間にトランジスタP6とP7が直列接続されている。
トランジスタP6のゲートは信号VBLA2Bの入力端
子に接続され、トランジスタP7のゲートは直列接続さ
れているトランジスタP5とN5を介してインバータI
NV2の出力端子に接続されている。トランジスタP5
のゲートは信号VBLP2Dの入力端子に接続され、ト
ランジスタN5のゲートは信号VBLP2の入力端子に
接続されている。
Transistors P6 and P7 are connected in series between node ND4 and the input terminal of signal VBL2.
The gate of the transistor P6 is connected to the input terminal of the signal VBLA2B, and the gate of the transistor P7 is connected to the inverter I via the transistors P5 and N5 connected in series.
It is connected to the output terminal of NV2. Transistor P5
Is connected to the input terminal of the signal VBLP2D, and the gate of the transistor N5 is connected to the input terminal of the signal VBLP2.

【0015】ノードND0と信号VBL1の入力端子と
の間にトランジスタN7とN8が直列接続されている。
トランジスタN7のゲートは信号VBLA1の入力端子
に接続され、トランジスタN8のゲートはトランジスタ
N6を介してノードND5に接続されている。トランジ
スタN6のゲートは信号VBLP1の入力端子に接続さ
れている。
Transistors N7 and N8 are connected in series between node ND0 and the input terminal of signal VBL1.
The gate of the transistor N7 is connected to the input terminal of the signal VBLA1, and the gate of the transistor N8 is connected to the node ND5 via the transistor N6. The gate of the transistor N6 is connected to the input terminal of the signal VBLP1.

【0016】ノードND0と接地電位GNDとの間にト
ランジスタN10とN11が直列接続されている。トラ
ンジスタN10のゲートは信号VBLA0の入力端子に
接続され、トランジスタN11のゲートはトランジスタ
N9を介してノードND5に接続されている。トランジ
スタN9のゲートは信号VBLP0の入力端子に接続さ
れている。
Transistors N10 and N11 are connected in series between node ND0 and ground potential GND. The gate of the transistor N10 is connected to the input terminal of the signal VBLA0, and the gate of the transistor N11 is connected to the node ND5 via the transistor N9. The gate of the transistor N9 is connected to the input terminal of the signal VBLP0.

【0017】また、ノードND0と接地電位GNDとの
間にトランジスタN12が接続されている。トランジス
タN12のゲートは信号BLDISの入力端子に接続さ
れている。
A transistor N12 is connected between the node ND0 and the ground potential GND. The gate of the transistor N12 is connected to the input terminal of the signal BLDIS.

【0018】図2は、ノードND1に接続されているデ
ータラッチ回路の構成を示している。図示のように、デ
ータラッチ回路に、ラッチ回路10,20,30,40
および他の回路が設けられている。
FIG. 2 shows the configuration of the data latch circuit connected to node ND1. As shown in the figure, the data latch circuit includes latch circuits 10, 20, 30, 40.
And other circuits are provided.

【0019】ラッチ回路10はインバータ12と14に
より構成されている。インバータ12の入力端子はノー
ドND1に接続されている。インバータ14はpMOS
トランジスタP21,P22およびnMOSトランジス
タN20,N21により構成されている。トランジスタ
P21,P22およびN20,N21は電源電圧VCC
供給線と接地電位GNDとの間に直列接続されている。
トランジスタP21とN21のゲートは接続され、その
接続点はインバータ14の入力端子を形成し、トランジ
スタP22とN20のドレイン同士の接続中点はインバ
ータ14の出力端子を形成する。トランジスタN20の
ゲートは制御信号RD1STの入力端子に接続され、ト
ランジスタP22のゲートは当該制御信号の反転信号/
RD1STの入力端子に接続されている。
The latch circuit 10 includes inverters 12 and 14. The input terminal of inverter 12 is connected to node ND1. The inverter 14 is a pMOS
It comprises transistors P21 and P22 and nMOS transistors N20 and N21. Connected in series between the transistors P21, P22 and N20, N21 of the supply line of the power supply voltage V CC and the ground potential GND.
The gates of the transistors P21 and N21 are connected, and the connection point forms the input terminal of the inverter 14, and the connection point between the drains of the transistors P22 and N20 forms the output terminal of the inverter 14. The gate of the transistor N20 is connected to the input terminal of the control signal RD1ST, and the gate of the transistor P22 is connected to the inverted signal of the control signal RD1ST.
It is connected to the input terminal of RD1ST.

【0020】上述したようにインバータ12の入力端子
がノードND1に接続されている。さらに、インバータ
14の入力端子はインバータ12の出力端子に接続さ
れ、当該インバータ14の出力端子はノードND1に接
続されている。また、ノードND1と電源電圧VCCの供
給線との間にトランジスタP20が接続され、トランジ
スタP20のゲートは信号DATRSTBの入力端子に
接続されている。
As described above, the input terminal of the inverter 12 is connected to the node ND1. Further, the input terminal of the inverter 14 is connected to the output terminal of the inverter 12, and the output terminal of the inverter 14 is connected to the node ND1. Further, a transistor P20 is connected between the node ND1 and a supply line of the power supply voltage V CC , and a gate of the transistor P20 is connected to an input terminal of the signal DATRSTB.

【0021】読み出しのとき、制御信号RD1STがハ
イレベルに保持されることによって、インバータ14が
動作する。インバータ12と14により構成されたラッ
チ回路10により、ノードND1の電位がラッチされ
る。なお、ノードND1の電位はビット線BLと同じ電
位に保持されるので、ノードND1の電位に応じてラッ
チ回路30および40のラッチデータが設定され、当該
ラッチデータに応じて選択メモリセルの記憶データが読
み出される。
At the time of reading, the inverter 14 operates by holding the control signal RD1ST at a high level. The potential of the node ND1 is latched by the latch circuit 10 constituted by the inverters 12 and 14. Since the potential of the node ND1 is held at the same potential as the bit line BL, the latch data of the latch circuits 30 and 40 is set according to the potential of the node ND1, and the storage data of the selected memory cell is set according to the latch data. Is read.

【0022】ノードND1と接地電位GNDとの間にト
ランジスタN22とN23が直列接続されている。トラ
ンジスタN22のゲートはノードND6に接続され、ト
ランジスタN23のゲートは信号DATの入力端子に接
続されている。さらに、ノードND1と接地電位GND
との間にトランジスタN24とN25が直列接続されて
いる。トランジスタN24のゲートはノードND7に接
続され、トランジスタN25のゲートは信号DATCの
入力端子に接続されている。トランジスタN26はノー
ドND6とノードND8との間に接続され、そのゲート
は信号RD2の入力端子に接続されている。トランジス
タN27はノードND7とノードND8との間に接続さ
れ、そのゲートは信号RD2Cの入力端子に接続されて
いる。トランジスタN28はノードND8と接地電位G
NDとの間に接続され、そのゲートはノードND1に接
続されている。
Transistors N22 and N23 are connected in series between node ND1 and ground potential GND. The gate of the transistor N22 is connected to the node ND6, and the gate of the transistor N23 is connected to the input terminal of the signal DAT. Further, the node ND1 and the ground potential GND
Are connected in series between the transistors N24 and N25. The gate of the transistor N24 is connected to the node ND7, and the gate of the transistor N25 is connected to the input terminal of the signal DATC. Transistor N26 is connected between nodes ND6 and ND8, and has its gate connected to the input terminal of signal RD2. Transistor N27 is connected between nodes ND7 and ND8, and has its gate connected to the input terminal of signal RD2C. Transistor N28 is connected between node ND8 and ground potential G.
ND, and its gate is connected to the node ND1.

【0023】ノードND6と接地電位GNDとの間にト
ランジスタN36が接続され、トランジスタN36のゲ
ートは信号LATSTの入力端子に接続されている。ノ
ードND7と接地電位GNDとの間にトランジスタN3
7が接続され、トランジスタN37のゲートは信号LA
TSTCの入力端子に接続されている。
A transistor N36 is connected between the node ND6 and the ground potential GND, and a gate of the transistor N36 is connected to an input terminal of the signal LATST. The transistor N3 is connected between the node ND7 and the ground potential GND.
7 is connected, and the gate of the transistor N37 is connected to the signal LA.
It is connected to the input terminal of TSTC.

【0024】ラッチ回路20は入力端子と出力端子が互
いに接続されているインバータINV3とINV4によ
り構成されている。ラッチ回路20の一方の端子はトラ
ンジスタN30を介してノードND6に接続され、他方
の端子はトランジスタN31を介してノードND7に接
続されている。トランジスタN30とN31のゲートは
信号LATAの入力端子に接続されている。
The latch circuit 20 includes inverters INV3 and INV4 whose input terminals and output terminals are connected to each other. One terminal of the latch circuit 20 is connected to a node ND6 via a transistor N30, and the other terminal is connected to a node ND7 via a transistor N31. The gates of the transistors N30 and N31 are connected to the input terminal of the signal LATA.

【0025】ラッチ回路30は入力端子と出力端子が互
いに接続されているインバータINV5とINV6によ
り構成されている。ラッチ回路30の一方の端子はトラ
ンジスタN32を介してノードND6に接続され、他方
の端子はトランジスタN33を介してノードND7に接
続されている。トランジスタN32とN33のゲートは
信号LAT0の入力端子に接続されている。
The latch circuit 30 comprises inverters INV5 and INV6 whose input terminals and output terminals are connected to each other. One terminal of the latch circuit 30 is connected to the node ND6 via the transistor N32, and the other terminal is connected to the node ND7 via the transistor N33. The gates of the transistors N32 and N33 are connected to the input terminal of the signal LAT0.

【0026】ラッチ回路40は入力端子と出力端子が互
いに接続されているインバータINV7とINV8によ
り構成されている。ラッチ回路40の一方の端子はトラ
ンジスタN34を介してノードND6に接続され、他方
の端子はトランジスタN35を介してノードND7に接
続されている。トランジスタN34とN35のゲートは
信号LAT1の入力端子に接続されている。
The latch circuit 40 includes inverters INV7 and INV8 whose input terminals and output terminals are connected to each other. One terminal of the latch circuit 40 is connected to the node ND6 via the transistor N34, and the other terminal is connected to the node ND7 via the transistor N35. The gates of the transistors N34 and N35 are connected to the input terminal of the signal LAT1.

【0027】ノードND6はトランジスタN38を介し
てデータ入出力端子IOに接続され、ノードND7はト
ランジスタN39を介してデータ入出力端子/IOに接
続されている。なお、トランジスタN38とN39のゲ
ートは、例えばコラム信号線Y1に接続されている。
Node ND6 is connected to data input / output terminal IO via transistor N38, and node ND7 is connected to data input / output terminal / IO via transistor N39. The gates of the transistors N38 and N39 are connected, for example, to the column signal line Y1.

【0028】図3はビット線BLに接続されている複数
(ここではN+1個)のメモリセルからなる一ページの
メモリセルの構成を示している。ここではいわゆるNA
ND型の多値メモリの一例を示している。図示のよう
に、N+1個のメモリセルビット線BLとソース線SL
との間に直列接続されている
FIG. 3 shows the configuration of one page of memory cells consisting of a plurality (here, N + 1) of memory cells connected to the bit line BL. Here is the so-called NA
1 shows an example of an ND type multi-valued memory. As shown, N + 1 memory cell bit lines BL and source lines SL
Are connected in series between

【0029】図示のように、(N+1)個のメモリセル
MC0,MC1,…,MCn,MCn+1,…,MCN
の制御ゲートはそれぞれワード線WL0,WL1,…,
WLn,WLn+1,…,WLNに接続されている。メ
モリセルMC0はソース線側の選択トランジスタNTS
を介してソース線SLに接続され、メモリセルMCNは
ビット線側の選択トランジスタNTBを介してビット線
BLに接続されている。トランジスタNTSのゲートは
ソース線制御信号SSGの入力端子に接続され、トラン
ジスタNTBのゲートはビット線制御信号DSGの入力
端子に接続されている。
As shown, (N + 1) memory cells MC0, MC1,..., MCn, MCn + 1,.
Are controlled by word lines WL0, WL1,.
WLN, WLn + 1,..., WLN. The memory cell MC0 is connected to the source line side select transistor NTS.
Is connected to the source line SL, and the memory cell MCN is connected to the bit line BL via the select transistor NTB on the bit line side. The gate of the transistor NTS is connected to the input terminal of the source line control signal SSG, and the gate of the transistor NTB is connected to the input terminal of the bit line control signal DSG.

【0030】なお、ビット線BLは、図1に示すよう
に、トランジスタN2を介してノードND0に接続さ
れ、さらにノードND0はトランジスタN13を介して
ノードND1に接続されている。一方、ソース線SL
は、読み出しのとき所定の電位に保持される。
As shown in FIG. 1, the bit line BL is connected to a node ND0 via a transistor N2, and the node ND0 is connected to a node ND1 via a transistor N13. On the other hand, the source line SL
Are maintained at a predetermined potential at the time of reading.

【0031】図3に示す各メモリセルMC0,MC1,
…,MCn,MCn+1,…,MCNは、例えば、一括
消去によりしきい値電圧Vthがともに所定の消去レベル
に保持される。消去後のプログラミングにより、各メモ
リセルは書き込みデータに応じてそれぞれ異なるレベル
に保持される。図4は、一つのメモリセルに2ビットの
データを記憶可能な4値メモリにおける記憶データとし
きい値電圧Vthの分布との関係を示す分布図である。
Each of the memory cells MC0, MC1,
..., MCn, MCn + 1, ..., MCN can, for example, the threshold voltage V th are both held at a predetermined erase level by collective erasing. By programming after erasure, each memory cell is held at a different level according to write data. FIG. 4 is a distribution diagram showing the relationship between storage data and the distribution of threshold voltage Vth in a quaternary memory capable of storing 2-bit data in one memory cell.

【0032】図示のように、消去状態のメモリセルのし
きい値電圧は、Vth3 を中心に分布している。これに対
応したメモリセルの記憶データを“11”とする。プロ
グラミングによりメモリセルのしきい値電圧がVth2
th1 およびVth0 を中心とする三つの領域に分布する
ように設定される。それぞれの領域はデータの“1
0”、“01”および“00”に対応している。読み出
しのとき、選択メモリセルのしきい値電圧が消去領域を
含む四つの領域の何れにあるかを検出できれば、当該選
択メモリセルの記憶データを読み出すことができる。
As shown, the threshold voltages of the memory cells in the erased state are distributed around V th3 . The storage data of the memory cell corresponding to this is “11”. By programming, the threshold voltage of the memory cell becomes V th2 ,
It is set to be distributed in three regions centered on V th1 and V th0 . Each area is "1" of data
0 ”,“ 01 ”, and“ 00. ”At the time of reading, if it is possible to detect which of the four regions including the erase region the threshold voltage of the selected memory cell has, The stored data can be read.

【0033】なお、図4は4値メモリのしきい値電圧V
thの分布例を示しているが、多値化が進むにつれて各メ
モリセルに記憶可能なビット数が増加し、メモリセルの
しきい値電圧Vthの分布数も多くなる。例えば、8値メ
モリの場合各メモリセルのしきい値電圧Vthがそれぞれ
8つの領域に分布するように制御される。この場合、読
み出しのときワード線WLに印加される読み出し電圧が
複数のレベルになり、読み出しの回数が増える。
FIG. 4 shows the threshold voltage V of the four-valued memory.
Although the example of the distribution of th is shown, as the number of values increases, the number of bits that can be stored in each memory cell increases, and the number of distributions of the threshold voltage Vth of the memory cell also increases. For example, in the case of an eight-valued memory, the threshold voltage Vth of each memory cell is controlled so as to be distributed in eight regions. In this case, the read voltage applied to the word line WL at the time of reading becomes a plurality of levels, and the number of times of reading increases.

【0034】本実施形態の不揮発性半導体記憶装置にお
いて、読み出しのときビット線BLが接地電位GNDに
放電したあと、ソース線SLおよび選択ワード線は所定
の電圧に保持される。これによってビット線BLは選択
メモリセルのしきい値電圧に応じたレベルに保持される
ので、当該ビット線電位に応じて、後で述べるラッチ回
路部分において各ラッチ回路のラッチデータが設定さ
れ、選択メモリセルの記憶データが読み出される。書き
込み後のベリファイにおいて、これまでの多値メモリの
データラッチ回路と異なり、ラッチ回路にロードされた
データは破壊されないので、ベリファイを繰り返して行
うことが容易に実現できるので、書き込みにおけるワー
ド線に印加されるプログラム電圧の増加分ΔVpgm を段
々と小さくしていくことによってしきい値電圧Vthの分
布を狭めることができる。一方、書き込みのとき、図1
に示すビット線電圧設定回路により、書き込みデータに
応じてビット線BLに4つの異なるレベルに設定するこ
とができる。2値よりさらに多値化が進んだとき、ビッ
ト線に印加される電圧の段数を増やすことが可能であ
り、また、メモリセルのディスターブ特性をもとにビッ
ト線電圧の最適な段数を決定することもできる。
In the nonvolatile semiconductor memory device of this embodiment, the source line SL and the selected word line are held at a predetermined voltage after the bit line BL is discharged to the ground potential GND at the time of reading. As a result, the bit line BL is held at a level corresponding to the threshold voltage of the selected memory cell, so that the latch data of each latch circuit is set in a latch circuit portion to be described later according to the bit line potential. The data stored in the memory cell is read. In the verification after writing, unlike the data latch circuit of the conventional multi-valued memory, the data loaded in the latch circuit is not destroyed, so that the verification can be easily performed repeatedly. By gradually reducing the increase ΔV pgm of the program voltage, the distribution of the threshold voltage V th can be narrowed. On the other hand, at the time of writing, FIG.
Can set the bit line BL to four different levels in accordance with the write data. When the number of levels increases further than binary, the number of steps of the voltage applied to the bit line can be increased, and the optimum number of steps of the bit line voltage is determined based on the disturb characteristic of the memory cell. You can also.

【0035】以下、図5〜図8を参照しつつ、本実施形
態における読み出し、データロード後プログラミング
前、ベリファイおよび書き込みの各段階の信号変化をも
とに本実施形態のそれぞれの動作について説明する。
The respective operations of the present embodiment will be described below with reference to FIGS. 5 to 8 based on signal changes at each stage of reading, data loading, before programming, verifying, and writing in the present embodiment. .

【0036】読み出し動作 図5は読み出し時の信号波形を示している。以下、図5
の波形図および図1、図2、図3の回路図を参照しなが
ら、本実施形態における読み出し動作を説明する。本実
施形態の多値メモリにおいて、読み出しのときビット線
を低い電圧、例えば、接地電位GNDにディスチャージ
したあと、ソース線を所定の高電圧に保持し、選択ワー
ド線に固定レベルの電圧を印加する。また、非選択ワー
ド線に当該非選択ワード線に接続されている非選択メモ
リセルを十分導通させるパス電圧を印加する。このた
め、高電圧にあるソース線によってゲートに固定電圧が
印加される選択トランジスタをおよび他の導通状態にあ
る非選択トランジスタを介してビット線が駆動される。
選択メモリセルのしきい値電圧に応じてビット線の電位
が異なる。例えば、選択メモリセルのしきい値電圧が高
い場合、当該選択メモリセルの等価抵抗が大きく、ビッ
ト線の電位が低くなる。逆に選択メモリセルのしきい値
電圧が低い場合、当該選択メモリセルの等価抵抗が小さ
く、ビット線の電位が大きくなる。このため、駆動され
たビット線電位に応じて選択メモリセルのしきい値電圧
を検出でき、選択メモリセルの記憶データを読み出すこ
とができる。
[0036] Read Operation Figure 5 shows signal waveforms at the time of reading. Hereinafter, FIG.
The read operation in the present embodiment will be described with reference to the waveform diagram of FIG. 1 and the circuit diagrams of FIG. 1, FIG. 2, and FIG. In the multi-level memory according to the present embodiment, at the time of reading, the bit line is discharged to a low voltage, for example, the ground potential GND, then the source line is held at a predetermined high voltage, and a fixed level voltage is applied to the selected word line. . In addition, a pass voltage is applied to the unselected word lines to sufficiently conduct the unselected memory cells connected to the unselected word lines. For this reason, the bit line is driven via the selection transistor whose fixed voltage is applied to the gate by the source line which is at a high voltage, and the other non-selection transistor which is in a conductive state.
The potential of the bit line differs depending on the threshold voltage of the selected memory cell. For example, when the threshold voltage of the selected memory cell is high, the equivalent resistance of the selected memory cell is large and the potential of the bit line is low. Conversely, when the threshold voltage of the selected memory cell is low, the equivalent resistance of the selected memory cell is low, and the potential of the bit line increases. Therefore, the threshold voltage of the selected memory cell can be detected according to the driven bit line potential, and the data stored in the selected memory cell can be read.

【0037】ここで、図3に示す各メモリセルに2ビッ
トのデータがそれぞれ記憶されているとし、各メモリセ
ルのしきい値電圧Vthは記憶データに応じて、図4に示
すように4つの異なる範囲にそれぞれ分布しているとす
る。即ち、メモリセルの記憶データが“00”の場合、
そのしきい値電圧がもっとも高いレベルに設定され、記
憶データが“01”、“10”、“11”の順にメモリ
セルのしきい値電圧が低く設定される。
Here, it is assumed that 2-bit data is stored in each memory cell shown in FIG. 3, and the threshold voltage V th of each memory cell is set to 4 as shown in FIG. Are distributed in two different ranges. That is, when the storage data of the memory cell is “00”,
The threshold voltage is set to the highest level, and the threshold voltages of the memory cells are set to be lower in the order of "01", "10", and "11" for the stored data.

【0038】図5に示すように、読み出し開始後、まず
信号TRNおよびBLDISがハイレベルに保持され
る。これに応じて図1に示すトランジスタN2およびN
12がオンし、ビット線BLおよびノードND0が接地
電位GNDに放電される。そして、ソース線SLおよび
選択ワード線がそれぞれ所定の電位に設定されると、ビ
ット線BLの電位は選択メモリセルのしきい値電圧に応
じて設定される。即ち、ビット線BLの電位は選択メモ
リセルの記憶データにより決定される。
As shown in FIG. 5, after reading is started, first, the signals TRN and BLDIS are held at a high level. Accordingly, transistors N2 and N2 shown in FIG.
12 turns on, and the bit line BL and the node ND0 are discharged to the ground potential GND. When the source line SL and the selected word line are each set to a predetermined potential, the potential of the bit line BL is set according to the threshold voltage of the selected memory cell. That is, the potential of the bit line BL is determined by the data stored in the selected memory cell.

【0039】具体的に、ここで、図3に示すワード線W
Lnを選択ワード線とすると、例えば、ソース線SLに
電圧VSLが印加され、選択ワード線WLnにソース線
電圧VSLと同程度の電圧VRが印加される。選択ワー
ド線WLn以外のワード線に電圧VRより2V程度高い
電圧Vpassが印加される。ソース線側およびビット線側
のトランジスタNTS,NTBのゲートにそれぞれソー
ス線電圧VSLより2V程度高い電圧VSGが印加され
る。また、図1に示す信号VBL3はソース線電圧VS
Lより、例えば、1V程度高い電圧に保持される。
Specifically, the word line W shown in FIG.
Assuming that Ln is a selected word line, for example, a voltage VSL is applied to the source line SL, and a voltage VR substantially equal to the source line voltage VSL is applied to the selected word line WLn. A voltage V pass higher than the voltage VR by about 2 V is applied to word lines other than the selected word line WLn. A voltage VSG higher than the source line voltage VSL by about 2 V is applied to the gates of the transistors NTS and NTB on the source line side and the bit line side, respectively. The signal VBL3 shown in FIG.
For example, a voltage higher than L by about 1 V is maintained.

【0040】上述したバイアス状態において、選択メモ
リセルMCnのしきい値電圧をVthn とすると、ビット
線BLの電位VBLは(VSL−Vthn )となる。ま
た、図1に示す高耐圧トランジスタN2のしきい値電圧
をVTHR とすると、高耐圧トランジスタN1のゲートに
印加される電圧VBLA3Hのレベルは次式のように設
定される。
In the above-mentioned bias state, assuming that the threshold voltage of the selected memory cell MCn is V thn , the potential VBL of the bit line BL becomes (VSL−V thn ). Further, assuming that the threshold voltage of the high breakdown voltage transistor N2 shown in FIG. 1 is V THR , the level of the voltage VBLA3H applied to the gate of the high breakdown voltage transistor N1 is set as in the following equation.

【0041】[0041]

【数1】0≦VBLA3H−VTHR ≦VSL## EQU1 ## 0 ≦ VBLA3H−V THR ≦ VSL

【0042】そして、(VBLA3H−VTHR >VB
L)のとき、トランジスタN1がオンし、トランジスタ
N1とP1の接続中点で形成されたノードND3の電位
はVBL3からビット線電位VBLに変化する。
Then, (VBLA3H-V THR > VB
At the time of L), the transistor N1 turns on, and the potential of the node ND3 formed at the midpoint of the connection between the transistor N1 and P1 changes from VBL3 to the bit line potential VBL.

【0043】また、ソース線SLは予めソース線電位V
SLに保持しておき、ソース線側選択トランジスタNT
Sのゲートに入力される信号SSGをローレベルからソ
ース線電位VSLより2V程度に持ち上げることによっ
ても、同様な結果が得られる。
The source line SL has a source line potential V in advance.
SL, the source line side select transistor NT
A similar result can be obtained by raising the signal SSG input to the gate of S from low level to about 2 V from the source line potential VSL.

【0044】ノードND0を接地電位GNDに保持した
ところで信号VBLP3がハイレベルに保持されること
により、ゲートに信号VBLP3が印加されるトランジ
スタN4がオンし、ノードND2がローレベルとなる。
ただし、信号VBL3Dがゲートに印加されるトランジ
スタN4とP4により、ノードND2は信号VBL3D
と同電位程度までしか下がらない。ノードND2がロー
レベルになると、トランジスタP2がオンし、ノードN
D4およびND3は信号VBL3とほぼ同電位に保持さ
れる。
When the signal VBLP3 is held at the high level when the node ND0 is held at the ground potential GND, the transistor N4 to which the signal VBLP3 is applied to the gate is turned on, and the node ND2 is at the low level.
However, the node ND2 is connected to the signal VBL3D by the transistors N4 and P4 to which the signal VBL3D is applied to the gate.
It only drops to about the same potential. When the node ND2 goes low, the transistor P2 turns on and the node N2
D4 and ND3 are held at substantially the same potential as signal VBL3.

【0045】図5に示すように、最初に信号VBLA3
Hが0Vに保持されるので、高耐圧トランジスタN1が
オフする。次に信号VBLA3Hを階段状に上げていく
と、上述したように、(VBLA3H−VTHR >VB
L)のとき、トランジスタN1がオンし、トランジスタ
N1とP1の接続中点で形成されたノードND3の電位
はVBL3からビット線電位VBLに変化する。ノード
ND4は信号VBL3の電位より下がるので、ゲートが
ノードND2に接続されているトランジスタP3がオン
し、ノードND2は信号VBL3Dの電位から信号VB
L3の電位まで上昇する。ここで、信号VBLP3をハ
イレベルに設定すると、トランジスタN4がオンし、ノ
ードND0は0Vから(VCC−Vth)まで上昇する。こ
の状態において、トランジスタN13のゲートに印加さ
れる制御信号RD1をハイレベルに設定することによ
り、トランジスタN13がオンし、ノードND0のレベ
ルがノードND1に反映される。
As shown in FIG. 5, first, the signal VBLA3
Since H is maintained at 0 V, the high breakdown voltage transistor N1 is turned off. Now it is increased signals VBLA3H stepwise, as described above, (VBLA3H-V THR> VB
At the time of L), the transistor N1 turns on, and the potential of the node ND3 formed at the midpoint of the connection between the transistor N1 and P1 changes from VBL3 to the bit line potential VBL. Since the potential at the node ND4 is lower than the potential of the signal VBL3, the transistor P3 whose gate is connected to the node ND2 is turned on, and the potential at the node ND2 changes from the potential of the signal VBL3D to the signal VB3.
It rises to the potential of L3. Here, by setting the signal VBLP3 to the high level, the transistor N4 is turned on, the node ND0 rises from 0V to (V CC -V th). In this state, by setting the control signal RD1 applied to the gate of the transistor N13 to a high level, the transistor N13 is turned on, and the level of the node ND0 is reflected on the node ND1.

【0046】このとき、図5に示すようにラッチ回路1
0に入力される信号RD1STがハイレベルに保持され
る。これに応じてインバータ14が動作状態となり、イ
ンバータ12と14からなるラッチ回路10によりノー
ドND1がレベルが保持される。なお、読み出しの間
に、信号DATRSTBがハイレベル、例えば、電源電
圧VCCのレベルに保持されているので、図2に示すトラ
ンジスタP20がオフのままに保持されている。
At this time, as shown in FIG.
The signal RD1ST input to 0 is held at a high level. In response, inverter 14 is activated, and node ND1 is held at the level by latch circuit 10 including inverters 12 and 14. Note that since the signal DATRSTB is held at a high level, for example, at the level of the power supply voltage V CC during reading, the transistor P20 shown in FIG. 2 is kept off.

【0047】ラッチ回路10によりノードND1の電位
が保持されたあと、当該保持された電位に応じてラッチ
回路20、30および40のラッチデータがそれぞれ設
定される。そして、信号VBLA3Hのレベルを階段状
に変化させながら、ノードND1の電位レベルがローレ
ベルからハイレベルへの変化を検出すれば、ビット線B
Lの電位VBLを知ることができ、選択メモリセルの記
憶データを読み出すことができる。
After the potential of the node ND1 is held by the latch circuit 10, the latch data of the latch circuits 20, 30 and 40 are set according to the held potential. If the potential level of the node ND1 is detected from a low level to a high level while changing the level of the signal VBLA3H stepwise, the bit line B
The L potential VBL can be known, and data stored in the selected memory cell can be read.

【0048】まず、ラッチ回路の初期化が行われる。信
号LATSTC,LATA,LAT0,LAT1がとも
にハイレベルに保持される。これに応じてトランジスタ
N37がオンし、ノードND7が接地電位GNDに保持
される。さらに、ラッチ回路20,30および40のそ
れぞれの端子とノードND6,ND7間のトランジスタ
N30〜N35がともにオンし、ラッチ回路20におい
てノードND6側の端子がハイレベル、ノードND7側
の端子がローレベルにそれぞれ保持される。同様に、ラ
ッチ回路30および40において、ノードND6側の端
子がハイレベル、ノードND7側の端子がローレベルに
それぞれ保持される。以下、ラッチ回路20、30およ
び40のこの状態をデータ“1”がラッチ(ロード)さ
れた状態という。これと逆の状態、即ち、これらのラッ
チ回路において、ノードND6側がローレベル、ノード
ND7側がハイレベルに保持されている状態をデータ
“0”がラッチされた状態という。
First, the latch circuit is initialized. Signals LATSTC, LATA, LAT0, and LAT1 are all held at a high level. In response, transistor N37 turns on, and node ND7 is held at ground potential GND. Further, the respective terminals of the latch circuits 20, 30 and 40 and the transistors N30 to N35 between the nodes ND6 and ND7 are both turned on, and in the latch circuit 20, the terminal on the node ND6 side is at a high level and the terminal on the node ND7 side is at a low level. Respectively. Similarly, in the latch circuits 30 and 40, the terminal on the node ND6 side is held at a high level, and the terminal on the node ND7 side is held at a low level. Hereinafter, this state of latch circuits 20, 30, and 40 is referred to as a state in which data "1" is latched (loaded). The opposite state, that is, a state in which the node ND6 is held at a low level and the node ND7 is held at a high level in these latch circuits is referred to as a state in which data "0" is latched.

【0049】初期化によりラッチ回路20,30および
40にそれぞれデータ“1”がラッチされる。信号VB
LA3Hが最初の電圧VRD1 に設定され、ノードND1
の電位がラッチ回路10により保持されたとき、信号D
ATCとLATAがハイレベルに設定される。ここで、
例えば選択メモリセルにデータ“00”が記憶されてい
るとすると、そのしきい値電圧が高いレベルに保持さ
れ、ビット線BLの電位がもっとも低いレベルにあるの
で、ゲートに信号VBLA3Hが印加されたトランジス
タN1がオンし、ノードND3およびND4がローレベ
ルに保持される。これに応じてトランジスタP3がオン
し、ノードND2が信号VBL3とほぼ同じレベルに保
持される。このため、信号VBLP3がハイレベルに保
持されると、トランジスタN4がオンし、ノードND0
がハイレベルに保持される。また、信号RD1がハイレ
ベルに保持あれるので、トランジスタN13がオンし、
ノードND1がハイレベルに保持される。
Data "1" is latched by latch circuits 20, 30 and 40 by initialization. Signal VB
LA3H is set to the initial voltage V RD1 and the node ND1
Is held by the latch circuit 10, the signal D
ATC and LATA are set to high level. here,
For example, if data "00" is stored in the selected memory cell, the threshold voltage is held at a high level, and the potential of the bit line BL is at the lowest level. Therefore, the signal VBLA3H is applied to the gate. The transistor N1 turns on, and the nodes ND3 and ND4 are kept at low level. In response, transistor P3 turns on, and node ND2 is held at substantially the same level as signal VBL3. Therefore, when the signal VBLP3 is held at a high level, the transistor N4 is turned on and the node ND0
Is held at a high level. Further, since the signal RD1 is held at a high level, the transistor N13 is turned on,
Node ND1 is held at the high level.

【0050】次に、信号DATCとLATAがハイレベ
ルに保持され、ラッチ回路20のラッチデータが“1”
のため、ノードND1の電位が変化しない。次いで、信
号RD2とLAT0およびRD2とLAT1がそれぞれ
ハイレベルに保持される。これによって、ラッチ回路3
0および40のラッチデータがともに“0”に設定され
る。そして、信号RD2とLATAがハイレベルに保持
され、ラッチ回路20のラッチデータも“0”に保持さ
れる。これは読み出しが終了したことを意味する。
Next, the signals DATC and LATA are held at the high level, and the latch data of the latch circuit 20 becomes "1".
Therefore, the potential of the node ND1 does not change. Next, the signals RD2 and LAT0 and RD2 and LAT1 are each held at a high level. Thereby, the latch circuit 3
The latch data of 0 and 40 are both set to “0”. Then, the signals RD2 and LATA are held at the high level, and the latch data of the latch circuit 20 is also held at "0". This means that the reading has been completed.

【0051】次に、上述した動作とほぼ同じように、高
耐圧トランジスタN1のゲートに印加される信号VBL
A3Hを前回のVRD1 より高い電圧VRD2 に設定し、ビ
ット線BLの電位に応じてラッチ回路20,30および
40のラッチデータがそれぞれ設定される。この場合、
先の読み出しにおいてラッチ回路20に“0”が設定さ
れ、読み出しが終了した場合、ノードND1がローレベ
ルに保持されるので、以降RD2,RD2Cをハイレベ
ルに設定してもラッチ回路30と40のラッチデータが
変化しない。選択メモリセルの記憶データが“01”の
ときのみノード1がハイレベルとなり、信号RD2Cと
LAT0がハイレベルに保持されるときラッチ回路30
に最初に設定されたデータ“1”がそのまま保持され、
信号RD2とLAT1がハイレベルに保持されることに
より、ラッチ回路40にデータ“0”が設定される。
Next, the signal VBL applied to the gate of the high withstand voltage transistor N1 is substantially similar to the operation described above.
A3H is set to a voltage V RD2 higher than the previous V RD1, and the latch data of the latch circuits 20, 30 and 40 are respectively set according to the potential of the bit line BL. in this case,
When “0” is set in the latch circuit 20 in the previous read operation and the read operation is completed, the node ND1 is held at the low level. Therefore, even if the RD2 and RD2C are set to the high level, the latch circuits 30 and 40 will be reset. Latch data does not change. The node 1 goes high only when the storage data of the selected memory cell is "01", and when the signals RD2C and LAT0 are held at high level, the latch circuit 30
Holds the data “1” set first in
When the signals RD2 and LAT1 are held at the high level, the data “0” is set in the latch circuit 40.

【0052】最後に、トランジスタN1のゲートに印加
される信号VBLA3Hをさらに高い電圧VRD3 に設定
し、ビット線BLの電位に応じてラッチ回路20,30
および40のラッチデータがそれぞれ設定される。この
場合、選択メモリセルの記憶データが“10”のとき、
ノードND1がハイレベルとなり、信号RD2とLAT
0がハイレベルのとき、ラッチ回路30にデータ“0”
が設定され、信号RD2CとLAT1がハイレベルのと
き、ラッチ回路40に最初に設定されたデータ“1”が
そのまま保持される。
[0052] Finally, set to a higher voltage V RD3 the signals applied VBLA3H to the gate of the transistor N1, a latch according to the potential of the bit line BL circuits 20 and 30
And 40 latch data are respectively set. In this case, when the storage data of the selected memory cell is “10”,
The node ND1 goes high, and the signals RD2 and LAT
When “0” is at a high level, data “0” is stored in the latch circuit 30.
Is set, and when the signals RD2C and LAT1 are at the high level, the data "1" initially set in the latch circuit 40 is held as it is.

【0053】信号VBLA3Hが電圧VRD1 ,VRD2
よびVRD3 の何れかに設定されたときにおいてもノード
ND1がハイレベルにならない場合、ラッチ回路30と
40に最初に設定したデータ“1”が残され、読み出し
終了後これらのラッチ回路からデータ“11”が読み出
される。
If the node ND1 does not go high even when the signal VBLA3H is set to one of the voltages V RD1 , V RD2 and V RD3 , the first set data “1” remains in the latch circuits 30 and 40. After completion of the reading, data "11" is read from these latch circuits.

【0054】図5に示すように、ソース線SLの電位を
持ち上げてからビット線BLの電位VBLが安定するま
での間、信号BLDISとTRNが接地電位GNDより
わずかに高い電圧に設定される。これにより、図1に示
すトランジスタN2とN12がわずかにオンし、それぞ
れに微小な電流が流れる。これによって、本来低電位の
はずのビット線が隣のビット線との容量結合によって電
圧が上昇してしまうのを防止できる。
As shown in FIG. 5, the signals BLDIS and TRN are set to voltages slightly higher than the ground potential GND during a period from when the potential of the source line SL is raised until the potential VBL of the bit line BL is stabilized. As a result, the transistors N2 and N12 shown in FIG. 1 are slightly turned on, and a small current flows through each of them. As a result, it is possible to prevent a bit line, which should have a low potential, from rising in voltage due to capacitive coupling with an adjacent bit line.

【0055】データロード後の動作 図6はラッチ回路30,40に書き込みデータをロード
した後プログラミング前に行われる動作を示すタイミン
グチャートである。以下、図6および図1〜図2の回路
図を参照しつつ、図示の動作について説明する。
Operation after Loading Data FIG. 6 is a timing chart showing an operation performed after programming data is loaded into the latch circuits 30 and 40 and before programming. Hereinafter, the illustrated operation will be described with reference to FIG. 6 and the circuit diagrams of FIGS.

【0056】データロードにおいて、入出力端子IO,
/IOに書き込みデータに応じた信号が入力される。入
力端子IO,/IOのレベルが確定したあと、カラム信
号線Y1および信号LAT0,LAT1の何れかがハイ
レベルに設定される。これによって、ラッチ回路30ま
たは40のラッチデータが設定される。そして、データ
ロードが終わったあと、図6に示す動作が行われる。図
6に示すように、まず、信号LATSTCとLATAが
ハイレベルに設定される。これに応じて図2に示すトラ
ンジスタN37がオンし、ノードND7がローレベルに
保持されるので、ラッチ回路20にデータ“1”が保持
される。なお、ラッチ回路20のラッチデータ“1”
は、データロード後に行われるプログラミングにおい
て、書き込み不十分を意味する。
In loading data, input / output terminals IO,
A signal corresponding to the write data is input to / IO. After the levels of the input terminals IO and / IO are determined, one of the column signal line Y1 and the signals LAT0 and LAT1 is set to a high level. Thereby, the latch data of the latch circuit 30 or 40 is set. Then, after the data loading is completed, the operation shown in FIG. 6 is performed. As shown in FIG. 6, first, the signals LATSTC and LATA are set to a high level. In response, the transistor N37 shown in FIG. 2 is turned on, and the node ND7 is held at a low level, so that the latch circuit 20 holds data "1". The latch data “1” of the latch circuit 20
Means that writing is insufficient in programming performed after data loading.

【0057】ラッチ回路20のラッチデータが設定され
たあと、信号DATCとLAT0、さらに、信号DAT
CとLAT1がそれぞれハイレベルに設定される。デー
タラッチ回路30と40のラッチデータがともに“1”
のとき、図1において、ノードND7がローレベルに保
持されるので、トランジスタN7がオンならず、ノード
ND1がハイレベルに保持される。即ち、ラッチ回路3
0と40のラッチデータがともに“1”、即ち、禁止
(Inhibit )状態のときのみノードND1がハイレベル
に保持され、それ以外のとき、ノードND1がローレベ
ルに保持される。次いで、信号RD2とLATAがハイ
レベルに保持される。ノードND1がハイレベルのと
き、図2においてトランジスタN26とN28がともに
オンし、ラッチ回路20のラッチデータが“0”に設定
される。これは書き込みが十分であることが意味する。
After the latch data of the latch circuit 20 is set, the signals DATC and LAT0 and the signal DAT
C and LAT1 are each set to a high level. The latch data of the data latch circuits 30 and 40 are both "1".
At this time, in FIG. 1, the node ND7 is held at the low level, so that the transistor N7 is not turned on and the node ND1 is held at the high level. That is, the latch circuit 3
The node ND1 is held at a high level only when the latch data of 0 and 40 are both "1", that is, in the inhibit state. Otherwise, the node ND1 is held at a low level. Next, the signals RD2 and LATA are held at a high level. When the node ND1 is at the high level, the transistors N26 and N28 are both turned on in FIG. 2, and the latch data of the latch circuit 20 is set to "0". This means that writing is sufficient.

【0058】データロードの後、通常、書き込み(Writ
e )に入るが、その前にベリファイを行って、あまり深
く消去されていないメモリセルが存在すれば、消去動作
を行い、すべてのメモリセルが完全に消去された状態、
即ち、すべてのメモリセルのしきい値電圧Vthが図4に
示すように、電圧Vth3 を中心とした範囲に分布するよ
うに制御される。
After data loading, usually, writing (Writ
e), but before that, if there is a memory cell that has not been deeply erased by performing verification, an erase operation is performed and all memory cells are completely erased,
That is, the control is performed so that the threshold voltages Vth of all the memory cells are distributed in a range around the voltage Vth3 as shown in FIG.

【0059】書き込み動作 図7は、本実施形態の不揮発性半導体記憶装置の書き込
み時のビット線へ電圧を印加するときのタイミングチャ
ートである。以下、図7および図1と図2の回路図を参
照しつつ、本実施形態の多値メモリの書き込み動作につ
いて説明する。なお、書き込みのとき、図1に示す信号
VBL1は、例えば1.8V、信号VBL2は、例えば
3.8V、信号VBL3は、例えば4.5V、信号VB
L3Dは、例えば電源電圧VCC程度にそれぞれ保持され
る。ここで、電源電圧VCCは、例えば、3.3Vとす
る。
Write Operation FIG. 7 is a timing chart when a voltage is applied to the bit line at the time of writing in the nonvolatile semiconductor memory device of this embodiment. Hereinafter, the write operation of the multi-level memory of the present embodiment will be described with reference to FIG. 7 and the circuit diagrams of FIG. 1 and FIG. At the time of writing, the signal VBL1 shown in FIG. 1 is, for example, 1.8 V, the signal VBL2 is, for example, 3.8 V, the signal VBL3 is, for example, 4.5 V, and the signal VB is shown.
L3D is held, for example, at about the power supply voltage V CC . Here, the power supply voltage V CC is, for example, 3.3 V.

【0060】まず、すべてのビット線が信号VBL3の
レベルにプリチャージされる。そして、選択メモリセル
にデータ“00”を書き込むとき、図1に示すトランジ
スタN11をオンさせ、トランジスタP2,P7および
N8をオフさせる。同様に、選択メモリセルにデータ
“01”を書き込むとき、トランジスタN8のみをオン
させ、トランジスタP2,P7およびN11をオフさ
せ、データ“10”を書き込むとき、トランジスタP7
をオンさせ、トランジスタP2,N6およびN11をオ
フさせる。そして、選択メモリセルにデータ“11”を
書き込むとき、トランジスタP2のみをオンさせ、他の
トランジスタN11,N8およびP7をオフさせる。
First, all bit lines are precharged to the level of signal VBL3. Then, when writing data "00" to the selected memory cell, the transistor N11 shown in FIG. 1 is turned on, and the transistors P2, P7 and N8 are turned off. Similarly, when writing data "01" to the selected memory cell, only transistor N8 is turned on, transistors P2, P7 and N11 are turned off, and when writing data "10", transistor P7 is written.
Is turned on, and the transistors P2, N6 and N11 are turned off. Then, when writing data "11" to the selected memory cell, only the transistor P2 is turned on, and the other transistors N11, N8 and P7 are turned off.

【0061】以下、図7を参照しつつ、書き込みにおけ
るビット線電位の設定についてさらに詳細に説明する。
最初に、信号BLDISがハイレベルに保持されるの
で、ノードND0が接地電位GNDレベルにディスチャ
ージされる。そして、信号DATRSTBがローレベル
に保持される。これに応じて図2に示すトランジスタP
20がオンし、ノードND1がハイレベル、例えば、電
源電圧VCCのレベルに保持される。信号VBLP3がハ
イレベルに保持されると、トランジスタN4がオンし、
ノードND2がローレベルに保持されるので、トランジ
スタP2がオンし、ノードND4が信号VBL3により
設定されたハイレベルの電位に保持される。そして、信
号VBLA3Hがハイレベルに設定されると、トランジ
スタN1がオンし、ビット線BLはハイレベル、例え
ば、信号VBL3により設定された電位に保持される。
Hereinafter, the setting of the bit line potential in the writing will be described in more detail with reference to FIG.
First, since the signal BLDIS is held at the high level, the node ND0 is discharged to the level of the ground potential GND. Then, the signal DATRSTB is held at the low level. Accordingly, the transistor P shown in FIG.
20 turns on, and the node ND1 is maintained at a high level, for example, the level of the power supply voltage V CC . When the signal VBLP3 is held at a high level, the transistor N4 turns on,
Since the node ND2 is held at the low level, the transistor P2 is turned on, and the node ND4 is held at the high-level potential set by the signal VBL3. When the signal VBLA3H is set to the high level, the transistor N1 is turned on, and the bit line BL is held at the high level, for example, at the potential set by the signal VBL3.

【0062】ビット線BLのプリチャージが終了したあ
と、図7に示すように信号DATCとLATAがともに
ハイレベルに保持される。このとき、ラッチ回路20の
ラッチデータが“0”、即ち、禁止状態においてノード
ND7がハイレベルに保持され、トランジスタN24,
N25がともにオンするので、ノードND1がローレベ
ルに保持される。それ以外の場合、ノードND1がハイ
レベルのままに保持される。
After the precharge of the bit line BL is completed, both the signals DATC and LATA are held at the high level as shown in FIG. At this time, when the latch data of the latch circuit 20 is "0", that is, in the prohibited state, the node ND7 is held at the high level, and the transistor N24,
Since both N25 are turned on, the node ND1 is held at the low level. In other cases, the node ND1 is kept at the high level.

【0063】次いで、信号DATとLAT0、信号DA
TとLAT1がそれぞれハイレベルに保持される。ラッ
チ回路30,40のラッチデータがともに“0”の場
合、ノードND1がハイレベルに保持され、それ以外の
とき、即ち、ラッチ回路30または40の何れか一つま
たは両方にデータ“1”がラッチされているとき、トラ
ンジスタN22とN23がオンし、ノードND1はロー
レベルにディスチャージされる。
Next, the signals DAT and LAT0 and the signal DA
T and LAT1 are each held at a high level. When both the latch data of the latch circuits 30 and 40 are “0”, the node ND1 is held at the high level. At other times, that is, the data “1” is stored in one or both of the latch circuits 30 and 40. When latched, the transistors N22 and N23 turn on, and the node ND1 is discharged to low level.

【0064】そして、信号VBLPとVBLP0がハイ
レベルに保持され、ノードND1の電位はノードND5
に反映される。さらにノードND5の電位はトランジス
タN9を通してトランジスタN11のゲートに印加され
る。信号VBLP0がローレベルに切り換わったあと、
トランジスタN9がオフし、トランジスタN11のゲー
ト容量により、そのゲート電位が設定されたまま保持さ
れる。次に、上述した動作とほぼ同様に、ラッチ回路3
0と40のラッチデータに応じて、トランジスタN8の
ゲート電位が設定され、保持される。ただし、このとき
信号VBLP1によってトランジスタN8のゲートに印
加される電圧が低下してしまうと、ソースの電位が高い
だけに電流が流れにくくなる。これを防ぐために信号V
BLP1を開くとき、電源電圧VCCよりやや高い電圧、
例えば、電源電圧VCCよりトランジスタN6のしきい値
電圧分だけ高い電圧を供給することが望ましい。
Then, the signals VBLP and VBLP0 are held at the high level, and the potential of the node ND1 is changed to the potential of the node ND5.
Is reflected in Further, the potential of the node ND5 is applied to the gate of the transistor N11 through the transistor N9. After the signal VBLP0 switches to low level,
The transistor N9 is turned off, and the gate potential of the transistor N11 is kept set by the gate capacitance. Next, in substantially the same manner as described above, the latch circuit 3
According to the latch data of 0 and 40, the gate potential of the transistor N8 is set and held. However, at this time, if the voltage applied to the gate of the transistor N8 decreases due to the signal VBLP1, the current hardly flows because the source potential is high. To prevent this, the signal V
When opening BLP1, a voltage slightly higher than the power supply voltage V CC ,
For example, it is desirable to supply a voltage higher than the power supply voltage V CC by the threshold voltage of the transistor N6.

【0065】次いで、ラッチ回路30と40のラッチデ
ータに応じて、トランジスタP7のゲート電圧が設定さ
れる。電圧VBL2は電源電圧VCCを越えた電圧である
が、p型基板(pSub)においてNウェルが独立に電
圧を設定できるので、pMOSトランジスタP5,P6
とP7を用いて信号VBL2を印加する。トランジスタ
P7をオフさせるにはそのゲートに電源電圧VCC以上の
電圧を印加する必要があるので、ここで、標準トランジ
スタを用いて容量結合によりゲート電圧を持ち上げる。
以下、これについて説明する。図1において、トランジ
スタP7のゲート電位は、信号VBLP2Dより下がる
ことはない。信号VBLP2Dはほぼ(VBLP2−V
CC)に設定され、信号VBLP2はVCCの状態におい
て、信号VBLPをローレベルからハイレベルに切り換
えることにより、インバータINV2の出力端子がハイ
レベル、例えば、電源電圧VCCのレベルからローレベ
ル、例えば、接地電位GNDに切り換わる。これと同時
に信号VBLP2Dが(VBLP2−VCC)からVBL
P2に持ち上げられると、トランジスタP7のゲート電
圧は容量結合で上昇すると同時に電荷がゲートに閉じ込
められる。その後信号VBLP2が接地電位GNDに引
き下げられる。
Next, the gate voltage of the transistor P7 is set according to the latch data of the latch circuits 30 and 40. The voltage VBL2 is a voltage exceeding the power source voltage V CC, the N-well in p-type substrate (PSub) can be set voltage independently, pMOS transistors P5, P6
And the signal VBL2 is applied using P7. Since turning off the transistor P7, it is necessary to apply a power supply voltage V CC or more voltage to the gate, wherein the lift gate voltage by capacitive coupling using the standard transistor.
Hereinafter, this will be described. In FIG. 1, the gate potential of the transistor P7 does not fall below the signal VBLP2D. The signal VBLP2D is substantially (VBLP2-V
Is set to CC), in the state of the signal VBLP2 is V CC, by switching the signal VBLP from a low level to a high level, the output terminal is high level of the inverter INV2, for example, a low level from the level of the power supply voltage V CC, for example , To the ground potential GND. VBL At the same time signal VBLP2D from (VBLP2-V CC)
When lifted to P2, the gate voltage of transistor P7 rises due to capacitive coupling, and at the same time charges are confined in the gate. Thereafter, signal VBLP2 is lowered to ground potential GND.

【0066】ビット線BLに信号VBL2の電圧を印加
するときにも信号VBLP2Dは(VBLP2−VCC
からVBLP2まで持ち上げるのは同じであるが、トラ
ンジスタN5とP5を通してローレベルへ引き下げられ
ているので、トランジスタP7のゲートは(VBLP2
−VCC)からほとんど上昇しない。
[0066] The signal VBLP2D even when a voltage of the signal VBL2 on the bit line BL (VBLP2-V CC)
To VBLP2 is the same, but since it has been pulled low through transistors N5 and P5, the gate of transistor P7 is (VBLP2
Most does not rise from -V CC).

【0067】ビット線BLに信号VBL3を印加する回
路は、読み出し時に使用する回路が再度利用するが、プ
ログラムのときビット線BLからのリーク電流が十分小
さいとき、以下に説明する動作を簡略化できる。
The circuit for applying the signal VBL3 to the bit line BL is used again by the circuit used at the time of reading. However, when the leakage current from the bit line BL is sufficiently small at the time of programming, the operation described below can be simplified. .

【0068】プログラム前に信号BLDISとVBLP
3をともにハイレベルに設定することによって、ノード
ND0が接地電位GNDにディスチャージされ、また、
トランジスタN4がオンするので、ノードND2が信号
VBL3D程度の低いレベルに設定される。このため、
ゲートがノードND2に接続されているpMOSトラン
ジスタP2がオンする。さらに、信号VBLA3Hをハ
イレベルに設定し、トランジスタN1をオンさせれば、
ビット線BLが信号VBL3のレベルに持ち上げられ
る。この方法ではデータラッチ回路側からビット線BL
を信号VBL3にプリチャージしているが、ソース線S
Lを持ち上げることによってもビット線BLをプリチャ
ージすることができる。
Before programming, the signals BLDIS and VBLP
3 are set to the high level, the node ND0 is discharged to the ground potential GND, and
Since the transistor N4 is turned on, the node ND2 is set to a low level on the order of the signal VBL3D. For this reason,
The pMOS transistor P2 whose gate is connected to the node ND2 turns on. Further, by setting the signal VBLA3H to a high level and turning on the transistor N1,
Bit line BL is raised to the level of signal VBL3. In this method, the bit line BL is supplied from the data latch circuit side.
Is precharged to the signal VBL3, but the source line S
By raising L, the bit line BL can be precharged.

【0069】ビット線BLのリーク電流が十分小さけれ
ば、この後信号VBLA3Hをローレベルに下げ、トラ
ンジスタN1をオフさせればよい。ビット線BLのリー
ク電流が無視できない時に、ビット線BLを信号VBL
3レベルに保持するには、電圧を印加し続ける必要があ
る。この場合、例えば、予め設定されたタイミングで信
号VBLA3Hをハイレベルに保持させることによっ
て、トランジスタN1をオンさせ、ビット線BLにチャ
ージ電流を供給する。
If the leak current of the bit line BL is sufficiently small, the signal VBLA3H may be lowered to a low level and the transistor N1 may be turned off. When the leakage current of the bit line BL cannot be ignored, the bit line BL is set to the signal VBL.
In order to maintain the three levels, it is necessary to keep applying the voltage. In this case, for example, by holding the signal VBLA3H at a high level at a preset timing, the transistor N1 is turned on and a charge current is supplied to the bit line BL.

【0070】なお、ビット線BLが接地電位GND、信
号VBL1または信号VBL2の何れかに保持する場合
に、信号VBLA0、VBLA1、VBLA2Bの何れ
かおよび信号TRNをハイレベルに保持させることによ
り、ノードND0およびビット線BLにチャージ電流が
補給される。同時にノードND4の電位も信号VBL3
から接地電位GND、信号VBL1,VBL2の何れか
に変化するので、トランジスタP3がオンとなる。よっ
て、ノードND2が信号VBL3のレベルへ持ち上げら
れ、トランジスタP2がオフとなる。以上のように、ビ
ット線BLには、接地電位GND、信号VBL1、VB
L2またはVBL3の何れかの電位が印加され、リーク
電流による電圧の変動を防ぐことができる。
When the bit line BL is held at the ground potential GND, the signal VBL1 or the signal VBL2, any one of the signals VBLA0, VBLA1 and VBLA2B and the signal TRN are held at a high level, so that the node ND0 And a bit line BL is supplied with a charge current. At the same time, the potential of the node ND4 is also changed to the signal VBL3.
To the ground potential GND or one of the signals VBL1 and VBL2, so that the transistor P3 is turned on. Therefore, the node ND2 is raised to the level of the signal VBL3, and the transistor P2 is turned off. As described above, the ground potential GND, the signals VBL1, VB
The potential of either L2 or VBL3 is applied, so that voltage fluctuation due to leak current can be prevented.

【0071】図1に示すビット線電位設定回路は、高耐
圧トランジスタN1,N2を除けば、他のトランジスタ
はすべて標準のトランジスタである。この回路におい
て、トランジスタのゲート電圧およびソース−ドレイン
間電圧はすべて分圧されるので、トランジスタN1とN
2を除く各トランジスタにかかる電圧はすべて電源電圧
CC以下となるので、高電圧によるトランジスタの破壊
は防止できる。それ以外の箇所、例えば、ウェルやドレ
イン部分からなるpn結合における耐圧は、電源電圧V
CCの2〜3倍程度にすればよい。
The bit line potential setting circuit shown in FIG. 1 is a standard transistor except for the high voltage transistors N1 and N2. In this circuit, since the gate voltage and the source-drain voltage of the transistor are all divided, the transistors N1 and N1
Since the voltage applied to each transistor except for the transistor No. 2 is equal to or lower than the power supply voltage V CC , the transistor can be prevented from being destroyed by a high voltage. The withstand voltage in other places, for example, in a pn junction composed of a well and a drain portion, is the power supply voltage V
What is necessary is just to make it about 2 to 3 times of CC .

【0072】図1に示すビット線電位設定回路により、
4段階の電圧をビット線に設定することができる。さら
に多値化が進んだ場合に、段数を増やしてもよく、4段
階のままでも問題なく対応できる。この場合、メモリセ
ルのディスターブ特性をもとに最適な段数を決めればよ
い。
The bit line potential setting circuit shown in FIG.
Four levels of voltages can be set on the bit lines. Further, when the number of levels increases, the number of stages may be increased, and even if the number of stages remains at four, no problem can be solved. In this case, the optimum number of stages may be determined based on the disturbance characteristics of the memory cells.

【0073】図8は、本実施形態においてローカルセル
フブーストの場合のビット線およびワード線の電圧レベ
ルの変化を示す波形図である。ここで、図3に示す一ペ
ージのメモリセルにおいて、メモリセルMCnを選択メ
モリセルとして、それに対してプログラミングを行う場
合のビット線電圧およびワード線電圧を図8について説
明する。なお、図8においてVpgm は選択ワード線WL
nに印加されるプログラミング電圧、Vpass1 およびV
pass2 は他のワード線に印加されるパス電圧、VBL
1,VBL2およびVBL3はビット線に印加される電
圧である。また、図示のように、書き込みのとき、ビッ
ト線側の選択トランジスタ、即ち、図3に示すトランジ
スタNTBのゲートにパス電圧Vpass1 よりわずかに高
い電圧(Vpass1 +α)が印加される(信号DSG)。
FIG. 8 is a waveform diagram showing changes in voltage levels of bit lines and word lines in the case of local self-boosting in this embodiment. Here, in the memory cell of one page shown in FIG. 3, the bit line voltage and the word line voltage when programming is performed on the memory cell MCn as a selected memory cell will be described with reference to FIG. In FIG. 8, V pgm is the selected word line WL.
n, V pass1 and V
pass2 is a pass voltage applied to another word line, VBL
1, VBL2 and VBL3 are voltages applied to the bit lines. As shown in the figure, at the time of writing, a voltage (V pass1 + α) slightly higher than the pass voltage V pass1 is applied to the selection transistor on the bit line side, that is, the gate of the transistor NTB shown in FIG. 3 (signal DSG). ).

【0074】図示のように、選択メモリセルMCnより
ソース線SL側にあるメモリセルでは、チャネルを切り
離せばよいので、ワード線WLn−1は接地電位GND
に保持される。ドレイン側では、メモリセルが信号VB
L2を通す必要があるので、ワード線WLn+1は接地
電位GNDよりやや高い電圧ΔVP に保持される。な
お、この電圧ΔVP は消去時にメモリセルのしきい値電
圧Vthをどこまで下げるかということに大きく依存す
る。
As shown, in the memory cell located on the source line SL side of the selected memory cell MCn, the channel may be cut off, so that the word line WLn-1 is connected to the ground potential GND.
Is held. On the drain side, the memory cell receives the signal VB
It is necessary to pass L2, the word line WLn + 1 is held at slightly higher voltage [Delta] V P from the ground potential GND. This voltage ΔV P largely depends on how much the threshold voltage V th of the memory cell is reduced at the time of erasing.

【0075】ワード線WLn+2〜WLNまでは、ワー
ド線WLn+1がオフするようにチャネルをブーストす
る必要があるので、ワード線WLn+1が上がった分、
ワード線WLn+2などのワード線電圧も上げる必要が
ある。
It is necessary to boost the channel so that the word line WLn + 1 is turned off from the word lines WLn + 2 to WLN.
It is necessary to increase the word line voltage of the word line WLn + 2 and the like.

【0076】なお、消去動作時に、図1に示す信号TR
NおよびVBLA3Hが接地電位GNDに保持されるの
で、ビット線BLが高電圧に設定されても、図2に示す
データラッチ回路はビット線BLと電気的に切り離され
るので、データラッチ回路は標準トランジスタから構成
されても、ビット線BLの高電圧により破壊されること
はない。
In the erase operation, the signal TR shown in FIG.
Since N and VBLA3H are held at ground potential GND, the data latch circuit shown in FIG. 2 is electrically disconnected from bit line BL even if bit line BL is set to a high voltage. Are not broken by the high voltage of the bit line BL.

【0077】図9は、本実施形態における書き込みベリ
ファイ時の信号波形を示す波形図である。以下、図9お
よび図1、図2の回路図を参照しつつ、書き込みベリフ
ァイについて説明する。
FIG. 9 is a waveform diagram showing signal waveforms at the time of write verification in this embodiment. Hereinafter, the write verify will be described with reference to FIG. 9 and the circuit diagrams of FIG. 1 and FIG.

【0078】ベリファイは、書き込み後に行われる動作
であり、選択メモリセルのしきい値電圧が書き込みデー
タに応じて所望のレベルに設定されているか否かにを検
証するための動作である。本実施形態におけるベリファ
イのとき、ビット線電位VBLがハイレベルまはたロー
レベルであるかの判定は読み出し時と同じであるが、ワ
ード線WLに印加されるベリファイ電圧が可変であるこ
とは読み出しのときと異なる。
Verify is an operation performed after writing, and is an operation for verifying whether or not the threshold voltage of a selected memory cell is set to a desired level according to write data. At the time of verification in the present embodiment, the determination as to whether the bit line potential VBL is at the high level or the low level is the same as that at the time of reading, but the fact that the verify voltage applied to the word line WL is variable indicates that the reading is performed. It is different from the time.

【0079】図9に示すように、まず信号VBLA3H
が一番低いレベルVVR1 において信号DATCと信号L
ATAがハイレベルに設定される。このとき選択メモリ
セルがすでに書き込みが十分行われていた場合、ノード
ND1がローレベルとなり、以降は変化しない。そし
て、信号DATとLAT0、信号DATとLAT1が順
次ハイレベルに設定されるので、選択メモリセルがデー
タ“00”を書き込むとき以外ではノードND1はロー
レベルとなる。次に信号RD2とLATAがハイレベル
に設定され、書き込みが十分ならばラッチ回路20にデ
ータ“0”が設定される。
As shown in FIG. 9, first, the signal VBLA3H
At the lowest level V VR1 , the signal DATC and the signal L
ATA is set to high level. At this time, if the selected memory cell has already been sufficiently written, the node ND1 becomes low level and does not change thereafter. Since the signals DAT and LAT0 and the signals DAT and LAT1 are sequentially set to the high level, the node ND1 goes to the low level except when the selected memory cell writes data "00". Next, the signals RD2 and LATA are set to a high level, and if writing is sufficient, data "0" is set in the latch circuit 20.

【0080】上述したと同様な判定は信号VBLA3H
がレベルVVR2 ,VVR3 のときにおいても繰り返して行
われ、すべての場合においてラッチ回路20のラッチデ
ータが“0”と設定された場合に書き込みが十分に行わ
れたと判定し、そのページにおける書き込みが終了した
ことを意味する。
The same determination as described above is made based on the signal VBLA3H
Is repeated at the levels V VR2 and V VR3 . In all cases, when the latch data of the latch circuit 20 is set to “0”, it is determined that the writing has been sufficiently performed, and the writing in the page is performed. Has ended.

【0081】上述した書き込みベリファイは、これまで
の他の多値メモリ装置とは異なり、ラッチ回路にロード
されたデータがベリファイ動作において破壊されること
なく、そのまま保持される。読み出しベリファイの度に
書き込みデータをラッチ回路にロードする必要がなく、
読み出しベリファイを必要な回数だけ繰り返すことを容
易に実現できる。このため、プログラムのとき、書き込
みのとき選択メモリセルに印加されるプログラム電圧の
増加分ΔVpgm を段々と小さくしていくことによって少
しづつしきい値電圧Vthの分布を狭めていくことが可能
となる。
In the above-described write verify, unlike other multi-valued memory devices, the data loaded in the latch circuit is held without being destroyed in the verify operation. There is no need to load the write data into the latch circuit every time read verification is performed.
It is possible to easily realize that the read verify is repeated a required number of times. Therefore, during programming, the threshold voltage Vth distribution can be gradually narrowed by gradually decreasing the increase ΔV pgm of the program voltage applied to the selected memory cell at the time of writing. Becomes

【0082】なお、NAND型フラッシュメモリにおい
て、書き込み前の消去によりすべてのメモリセルのしき
い値電圧Vthが低いレベル、例えば、図4に示すように
接地電位GNDより低いマイナスの電圧Vth3 を中心と
する範囲内に分布するように制御されているので、書き
込みを行うとメモリセルのしきい値電圧は高い方に上げ
られる一方なので、ワード線WLに印加されるプログラ
ム電圧Vpgm の増加分ΔVpgm が大きい間にしきい値電
圧の分布をやや低めの状態で終了させる必要がある。こ
のため、ベリファイのとき図10(a)に示すようにワ
ード線に印加されるプログラム電圧Vpgm を低いところ
から始めればよい。これによってベリファイの最終段階
で読み出し時に近い状態で判定が行われるので、AGL
(ArrayGround Line )などの問題を軽減できる。
In the NAND flash memory, the threshold voltage V th of all memory cells is set to a low level due to erasure before writing, for example, a negative voltage V th3 lower than the ground potential GND as shown in FIG. Since the data is controlled so as to be distributed within the center range, the threshold voltage of the memory cell is raised to the higher side when writing is performed, and therefore, the increase in the program voltage V pgm applied to the word line WL is increased. While ΔV pgm is large, it is necessary to end the distribution of the threshold voltage in a slightly lower state. Therefore, at the time of verification, the program voltage V pgm applied to the word line may be started from a low level as shown in FIG. As a result, the determination is made in a state close to the time of reading at the final stage of the verification, so that AGL is performed.
(ArrayGround Line) and other problems can be reduced.

【0083】図10は本実施形態における改良型ISP
P(Incremental Step Pulse Programing )の模式図を
示している。図10(a)、書き込み時のプログラム電
圧Vpgm のレベル変化を示している。同図(b)はベリ
ファイ時のワード線電圧を示している。
FIG. 10 shows an improved ISP in this embodiment.
The schematic diagram of P (Incremental Step Pulse Programming) is shown. FIG. 10A shows a level change of the program voltage V pgm at the time of writing. FIG. 7B shows the word line voltage at the time of verification.

【0084】同図(a)に示すように、書き込みを高速
化するために、最初の書き込みにおいて、ワード線WL
に印加される電圧のレベルの増加分ΔVpgm が大きめに
設定される。それ以降プログラム電圧Vpgm の増加分Δ
pgm が段々と小さく設定されるので、しきい値電圧の
増加幅が狭められ、しきい値電圧を高精度に制御するこ
とが可能である。同図(b)に示すように、ベリファイ
時のワード線電圧は最初に低いレベルに設定され、その
後段々高く設定される。ベリファイの最終段階では通常
の読み出しとほぼ同じ状態となるので、上述したように
AGLといった諸問題を軽減させることが可能となる。
As shown in FIG. 11A, in order to speed up the writing, the word line WL is used in the first writing.
The increase ΔV pgm of the level of the voltage applied to is set relatively large. Thereafter, the increase Δ in the program voltage V pgm
Since V pgm is gradually set smaller, the increase width of the threshold voltage is narrowed, and the threshold voltage can be controlled with high accuracy. As shown in FIG. 2B, the word line voltage at the time of verification is set to a low level first, and then set to be gradually higher. At the final stage of the verification, the state is almost the same as that of the normal reading, so that it is possible to reduce various problems such as AGL as described above.

【0085】図11は、上述したプログラミングにより
メモリセルのしきい値電圧Vthが書き込みデータによっ
て設定されたレベルに遷移する様子を示している。な
お、図11において、、およびはそれぞれ図10
に示す書き込み動作の期間を示している。即ち、はプ
ログラミングの初期段階で、ベリファイ時のワード線電
圧がもっとも低く設定されている。は、プログラミン
グの中間段階で、はプログラミングの最終段階で、ベ
リファイ時のワード線電圧がもっとも高く設定され、通
常の読み出し時よりやや高い電圧がワード線に印加され
る。プログラミングの結果、各メモリセルのしきい値電
圧Vthはメモリセルに記憶すべきデータに応じたレベル
に設定される。さらに、本各メモリセルのしきい値電圧
thは、同図に示すように消去状態に対応するもっとも
低い分布範囲を除けば、それぞれ狭い範囲内に分布する
ように制御される。
FIG. 11 shows how the threshold voltage Vth of the memory cell changes to the level set by the write data by the above-described programming. Note that in FIG. 11, and
Of the write operation shown in FIG. That is, at the initial stage of programming, the word line voltage at the time of verification is set to be the lowest. In the middle stage of programming, and in the last stage of programming, the word line voltage at the time of verification is set to be the highest, and a voltage slightly higher than that at the time of normal reading is applied to the word line. As a result of programming, the threshold voltage Vth of each memory cell is set to a level according to data to be stored in the memory cell. Further, the threshold voltage V th of each memory cell is controlled to be distributed within a narrow range except for the lowest distribution range corresponding to the erased state as shown in FIG.

【0086】[0086]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の不揮発性
半導体記憶装置によれば、多値メモリにおける読み出し
時のワード線電圧を変化させる必要がなく、時定数の大
きなワード線およびビット線の電位を変動させる回数を
一度だけでよい。かわりにビット線電位設定回路内の高
耐圧トランジスタのゲート電位を階段状に変動させるこ
とによりビット線電位を検出することが可能となり、読
み出しの高速化を実現できる。また、書き込み時にビッ
ト線に電源電圧以上の高電圧を印加することが可能であ
り、書き込みディスターブの低減を実現できる利点があ
る。
As described above, according to the nonvolatile semiconductor memory device of the present invention, it is not necessary to change the word line voltage at the time of reading in the multi-valued memory, and the word line and the bit line having a large time constant need not be changed. The number of times of changing the potential need only be once. Instead, it is possible to detect the bit line potential by changing the gate potential of the high breakdown voltage transistor in the bit line potential setting circuit in a stepwise manner, thereby realizing high-speed reading. In addition, it is possible to apply a high voltage equal to or higher than the power supply voltage to the bit line at the time of writing, and there is an advantage that reduction of write disturbance can be realized.

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

【図1】本発明に係る不揮発性半導体記憶装置の一実施
形態を示す回路図であり、ビット線電位設定回路の構成
を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing one embodiment of a nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention, and is a circuit diagram showing a configuration of a bit line potential setting circuit.

【図2】本発明の不揮発性半導体記憶装置のデータラッ
チ回路の構成を示す回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of a data latch circuit of the nonvolatile semiconductor memory device of the present invention.

【図3】本発明におけるNAND型不揮発性メモリの構
成を示す回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram illustrating a configuration of a NAND nonvolatile memory according to the present invention.

【図4】4値のメモリセルのしきい値電圧の分布を示す
分布図である。
FIG. 4 is a distribution diagram showing a distribution of threshold voltages of quaternary memory cells;

【図5】本発明の多値メモリの読み出し動作を示すタイ
ミングチャートである。
FIG. 5 is a timing chart showing a read operation of the multilevel memory of the present invention.

【図6】本発明の多値メモリのデータロード後、プログ
ラミング前の動作を示すタイミングチャートである。
FIG. 6 is a timing chart showing an operation after data loading of the multi-valued memory of the present invention and before programming.

【図7】本発明の多値メモリの書き込み動作を示すタイ
ミングチャートである。
FIG. 7 is a timing chart showing a write operation of the multilevel memory of the present invention.

【図8】本発明の多値メモリにおけるローカルセルフブ
ースト時のワード線およびビット線電圧の変化を示すタ
イミングチャートである。
FIG. 8 is a timing chart showing changes in word line and bit line voltages during local self-boost in the multi-valued memory of the present invention.

【図9】本発明の多値メモリの書き込みベリファイを示
すタイミングチャートである。
FIG. 9 is a timing chart showing write verification of the multilevel memory of the present invention.

【図10】本発明の多値メモリにおける書き込みおよび
ベリファイ時のワード線電圧を示すタイミングチャート
である。
FIG. 10 is a timing chart showing a word line voltage at the time of writing and verifying in the multilevel memory of the present invention.

【図11】本発明の多値メモリにおけるプログラミング
時のメモリセルのしきい値電圧の変化を示す分布図であ
る。
FIG. 11 is a distribution diagram showing a change in threshold voltage of a memory cell at the time of programming in a multi-valued memory of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,20,30,40…ラッチ回路、12,14…イ
ンバータ、MC0,MC1,…,MCn,MCn+1,
…,MCN…メモリセル、INV1,INV2,…,I
NV8…インバータ、NAND1…NANDゲート、V
CC…電源電圧、GND…接地電位。
10, 20, 30, 40 ... latch circuit, 12, 14 ... inverter, MC0, MC1, ..., MCn, MCn + 1,
..., MCN ... memory cells, INV1, INV2, ..., I
NV8: Inverter, NAND1: NAND gate, V
CC : power supply voltage, GND: ground potential.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 29/788 H01L 27/10 434 29/792 29/78 371 Fターム(参考) 5B025 AA01 AB01 AC03 AD04 AD05 AE05 5F001 AA01 AB02 AD41 AD44 AD53 AE02 AE03 AE08 AE30 AF06 AF20 AG40 5F083 EP02 EP22 EP76 GA01 GA30 LA10 PR42 PR52 ZA08 ZA21──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01L 29/788 H01L 27/10 434 29/792 29/78 371 F-term (Reference) 5B025 AA01 AB01 AC03 AD04 AD05 AD05 AE05 5F001 AA01 AB02 AD41 AD44 AD53 AE02 AE03 AE08 AE30 AF06 AF20 AG40 5F083 EP02 EP22 EP76 GA01 GA30 LA10 PR42 PR52 ZA08 ZA21

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】周囲と絶縁されている電荷蓄積層に蓄積さ
れている電荷の量に応じてしきい値電圧が制御され、制
御端子がワード線に接続され、入出力端子がそれぞれソ
ース線およびビット線に接続されている記憶素子からな
る不揮発性半導体記憶装置であって、 読み出しのとき上記ソース線を所定のソース線電圧に保
持させ、上記ワード線に所定のワード線電圧を印加し、
上記ビット線を上記記憶素子のしきい値電圧に応じたレ
ベルに設定する読み出しバイアス手段と、 読み出しノードと、 上記ビット線と上記読み出しノードとの間に接続され、
読み出し信号の入力レベルに応じて上記ビット線電圧に
応じたデータを上記読み出しノードに伝搬するデータ伝
搬用トランジスタと、 読み出しのとき上記データ伝搬用トランジスタの制御端
子に順次変化する複数のレベルを持つ上記読み出し信号
を印加し、上記読み出しノードのレベル変化を検出し、
上記ビット線に読み出されたデータを判断する読み出し
手段とを有する不揮発性半導体記憶装置。
A threshold voltage is controlled in accordance with the amount of charge stored in a charge storage layer insulated from the surroundings, a control terminal is connected to a word line, and input / output terminals are connected to a source line and a source line, respectively. A non-volatile semiconductor storage device including a storage element connected to a bit line, wherein at the time of reading, the source line is held at a predetermined source line voltage, and a predetermined word line voltage is applied to the word line.
Read bias means for setting the bit line to a level corresponding to a threshold voltage of the storage element; a read node; and a read node connected between the bit line and the read node;
A data propagation transistor for propagating data corresponding to the bit line voltage to the read node in accordance with an input level of a read signal; and a plurality of levels sequentially changing to a control terminal of the data propagation transistor when reading. Applying a read signal, detecting a level change of the read node,
A non-volatile semiconductor memory device having read means for determining data read to the bit line.
【請求項2】上記データ伝搬用トランジスタは、高耐圧
トランジスタにより構成されている請求項1記載の不揮
発性半導体記憶装置。
2. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 1, wherein said data transmission transistor is constituted by a high breakdown voltage transistor.
【請求項3】上記読み出しバイアス手段は、上記ソース
線に上記ソース線電圧を印加するソース線電圧印加手段
と、 上記ワード線に上記ワード線電圧を印加するワード線電
圧印加手段とを有する請求項1記載の不揮発性半導体記
憶装置。
3. The read bias means includes source line voltage applying means for applying the source line voltage to the source line, and word line voltage applying means for applying the word line voltage to the word line. 2. The nonvolatile semiconductor memory device according to 1.
【請求項4】読み出し時に上記読み出しノードの電圧レ
ベルを保持するレベル保持回路を有する請求項1記載の
不揮発性半導体記憶装置。
4. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 1, further comprising a level holding circuit for holding a voltage level of said read node at the time of reading.
【請求項5】周囲と絶縁されている電荷蓄積層に蓄積さ
れている電荷の量に応じてしきい値電圧が制御され、制
御端子がワード線に接続され、入出力端子がそれぞれソ
ース線およびビット線に接続されている記憶素子からな
る不揮発性半導体記憶装置であって、 読み出しのとき上記ソース線を所定のソース線電圧に保
持させ、上記ワード線に所定のワード線電圧を印加し、
上記ビット線を上記記憶素子のしきい値電圧に応じたレ
ベルに設定する読み出しバイアス手段と、 読み出しノードと、 上記ビット線と上記読み出しノードとの間に接続され、
読み出し信号の入力レベルに応じて上記ビット線電圧に
応じたデータを上記読み出しノードに伝搬するデータ伝
搬用トランジスタと、 読み出しのとき上記読み出しノードの電位を増幅し、増
幅された電位を保持する読み出し電位保持回路と、 上記読み出し電位保持回路により保持された電位に応じ
て第1のレベルに設定される第1のノードと、 上記読み出し電位保持回路により保持された電位に応じ
て第2のレベルに設定される第2のノードと、 入力端子と出力端子が互いに接続されている二つのイン
バータからなり、一方の上記入出力端子の接続点が第1
のゲートを介して上記第1のノードに接続され、他方の
上記入出力端子の接続点が第2のゲートを介して上記第
2のノードに接続されている第1のデータラッチ回路
と、 入力端子と出力端子が互いに接続されている二つのイン
バータからなり、一方の上記入出力端子の接続点が第3
のゲートを介して上記第1のノードに接続され、他方の
上記入出力端子の接続点が第4のゲートを介して上記第
2のノードに接続され、上記記憶素子の記憶データのビ
ット数に応じて設けられている複数の第2のデータラッ
チ回路と、 読み出しおよび書き込み後のベリファイにおいて上記読
み出し電圧保持回路により上記読み出しノードの電圧が
保持されたあと、当該保持された電圧に応じて上記第1
および第2のデータラッチ回路のラッチデータをそれぞ
れ設定するラッチデータ設定回路とを有する不揮発性半
導体記憶装置。
5. A threshold voltage is controlled in accordance with the amount of charge stored in a charge storage layer insulated from the surroundings, a control terminal is connected to a word line, and input / output terminals are connected to a source line and a source line, respectively. A non-volatile semiconductor storage device including a storage element connected to a bit line, wherein at the time of reading, the source line is held at a predetermined source line voltage, and a predetermined word line voltage is applied to the word line.
Read bias means for setting the bit line to a level corresponding to a threshold voltage of the storage element; a read node; and a read node connected between the bit line and the read node;
A data propagation transistor for propagating data corresponding to the bit line voltage to the read node according to an input level of a read signal; and a read potential for amplifying a potential of the read node at the time of reading and holding the amplified potential. A holding circuit, a first node set to a first level according to the potential held by the read potential holding circuit, and a second level set to a second level according to the potential held by the read potential holding circuit And an inverter having an input terminal and an output terminal connected to each other, and one of the connection points of the input / output terminals is connected to the first node.
A first data latch circuit connected to the first node through a gate of the first data latch, and a connection point of the other input / output terminal connected to the second node through a second gate; A terminal and an output terminal are connected to each other, and two inverters are connected to each other.
Is connected to the first node through a gate of the storage element, and the connection point of the other input / output terminal is connected to the second node through a fourth gate. And a plurality of second data latch circuits provided in response to the read voltage and the read voltage holding circuit holding the voltage of the read node in the verify after read and write. 1
And a latch data setting circuit for setting latch data of the second data latch circuit, respectively.
【請求項6】上記データ伝搬用トランジスタは、高耐圧
トランジスタにより構成されている請求項5記載の不揮
発性半導体記憶装置。
6. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 5, wherein said data transmission transistor is constituted by a high breakdown voltage transistor.
【請求項7】上記読み出しバイアス手段は、上記ソース
線に上記ソース線電圧を印加するソース線電圧印加手段
と、 上記ワード線に上記ワード線電圧を印加するワード線電
圧印加手段とを有する請求項5記載の不揮発性半導体記
憶装置。
7. The read bias means includes source line voltage applying means for applying the source line voltage to the source line, and word line voltage applying means for applying the word line voltage to the word line. 6. The nonvolatile semiconductor memory device according to 5.
【請求項8】書き込みの前に、上記記憶素子の記憶デー
タを消去し、上記しきい値電圧を所定の範囲内に分布す
るように制御する消去手段を有する請求項5記載の不揮
発性半導体記憶装置。
8. The nonvolatile semiconductor memory according to claim 5, further comprising an erasing means for erasing data stored in said memory element before writing, and controlling said threshold voltage to be distributed within a predetermined range. apparatus.
【請求項9】読み出しの前に、上記第1および第2のデ
ータラッチ回路に初期値を設定するデータロード手段を
有する請求項5記載の不揮発性半導体記憶装置。
9. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 5, further comprising a data load means for setting an initial value in said first and second data latch circuits before reading.
【請求項10】上記データロード手段は、上記第2のデ
ータラッチ回路に上記消去された状態の記憶素子のしき
い値電圧に応じた上記初期値を設定する請求項9記載の
不揮発性半導体記憶装置。
10. The nonvolatile semiconductor memory according to claim 9, wherein said data load means sets said initial value in said second data latch circuit in accordance with a threshold voltage of said erased storage element. apparatus.
【請求項11】読み出しのとき、上記第1のデータラッ
チ回路のラッチデータが変化したとき、読み出しを終了
させる制御手段を有する請求項5記載の不揮発性半導体
記憶装置。
11. The non-volatile semiconductor memory device according to claim 5, further comprising control means for terminating the read operation when the latch data of the first data latch circuit changes during the read operation.
【請求項12】書き込みのとき上記ビット線に電源電圧
より高い電圧を供給する書き込み電圧設定手段を有する
請求項5記載の不揮発性半導体記憶装置。
12. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 5, further comprising a write voltage setting means for supplying a voltage higher than a power supply voltage to said bit line at the time of writing.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7672158B2 (en) 2004-04-15 2010-03-02 Kabushiki Kaisha Toshiba Non-volatile semiconductor memory device having non-selected word lines adjacent to selected word lines being charged at different timing for program disturb control
US7936601B2 (en) 2007-06-28 2011-05-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Non-volatile memory devices and systems including multi-level cells using modified read voltages and methods of operating the same

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7672158B2 (en) 2004-04-15 2010-03-02 Kabushiki Kaisha Toshiba Non-volatile semiconductor memory device having non-selected word lines adjacent to selected word lines being charged at different timing for program disturb control
US7940562B2 (en) 2004-04-15 2011-05-10 Kabushiki Kaisha Toshiba Non-volatile semiconductor memory device having non-selected word lines adjacent to selected word lines being charged at different timing for program disturb control
US8363467B2 (en) 2004-04-15 2013-01-29 Kabushiki Kaisha Toshiba Non-volatile semiconductor memory device having non-selected word lines adjacent to selected word lines being charged at different timing for program disturb control
US7936601B2 (en) 2007-06-28 2011-05-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Non-volatile memory devices and systems including multi-level cells using modified read voltages and methods of operating the same
US8243514B2 (en) 2007-06-28 2012-08-14 Samsung Electronics Co., Ltd. Non-volatile memory devices and systems including multi-level cells using modified read voltages and methods of operating the same

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