JP2000222890A - 多ビット同時書込方式と半導体記憶装置 - Google Patents

多ビット同時書込方式と半導体記憶装置

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JP2000222890A
JP2000222890A JP2071799A JP2071799A JP2000222890A JP 2000222890 A JP2000222890 A JP 2000222890A JP 2071799 A JP2071799 A JP 2071799A JP 2071799 A JP2071799 A JP 2071799A JP 2000222890 A JP2000222890 A JP 2000222890A
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JP2071799A
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Manabu Komiya
学 小宮
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 実際に書き込むビットを計数して、最大数の
アドレスのデータをラッチして書き込みを行ない高速書
き換えを実現する。 【解決手段】 メモリセル1へのデータ書込時に実際に
書き込むデータ数をカウンタ3で計数し、その書き込め
る最大数のアドレスのデータをアドレスラッチ回路9で
ラッチし、ラッチした書き込むアドレスをアドレスカウ
ンタ10で計数する。カウンタ4の計数合計が32ビッ
トを超えた時点でマイコン101に信号を送りラッチ動
作を停止する。そして上記ラッチと同時にメモリセル1
への書き込みを行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は不揮発性メモリのカ
ラムゲートサイズや電源配線幅等を従来と変更せずに多
ビット同時書き込みを実現するような書込方式及びその
書込方式を用いた半導体記憶装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、スタックゲート型メモリセルのゲ
ートに高電圧を印加しドレインに電源電圧、例えば5V
を印加しホットエレクトロンを発生させることで書き込
みを行うCHE(Channel Hot Electron)方式で書き込
みを行うスタックゲート型メモリセルをアレイ状に並べ
たメモリセルアレイ及び従来のページプログラム(32
ビット同時書き込み)を実現する回路構成を図3に示
す。
【0003】図3において、300はメモリセルアレイ
であり、このメモリセルアレイの31はメモリセル、3
2はデータラッチ回路である。ここで、メモリセル31
の書込時のコントロールゲート(ワード線)311に例
えば10V、メモリセルドレイン(ビット線)312に
5V、ソース313に0Vを印加してCHE方式書き込
みを行う。
【0004】また、図3において、メモリセルアレイ3
00(1IO分)に2アドレス分の書き込みデータをラ
ッチするラッチ回路32を持ち、例えば16ビットIO
構成であるとすると2ワード分の書き込みデータをラッ
チし32ビットを同時に書き込むことができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の同
時書込方式及び回路構成では以下に説明する課題を有す
る。
【0006】書込時のドレイン電流が1つのメモリセル
に対して700μA〜1200μAと大きく、同時に書
き込むメモリセルの数が電源の配線幅やカラムゲートの
サイズに制約されてしまっている。このため、同時に書
き込むアドレスを増やそうとすると電源の配線幅やカラ
ムゲートのサイズを大きくしなければならないという問
題があった。
【0007】本発明は、上記従来の問題点を解決するも
ので、電源の配線幅やカラムゲートのサイズを従来のま
まで同時書き込みのアドレス数を増加させることがで
き、例えばユーザーでの高速書き換えを実現する書込方
式及びその書込方式を用いた半導体記憶装置を提供する
ことを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明はこの目的を達成
するために、書込時に実際に書き込むビット数を計数し
て、その書き込める最大数のアドレスのデータをラッチ
して同時に書き込みを行なうことで高速書き換えを実現
する。
【0009】更に、プログラムベリファイを行い、書き
込みを終了したビット数を計数し、ラッチするアドレス
のデータを順次増加していくことで高速の書き換えを実
現する。上記書込方式を実現するために、本発明の半導
体記憶装置は、CHE方式で書き込みを行うスタックゲ
ート型メモリセルと、該スタックゲート型メモリセルに
書き込むデータを判定する比較回路と、この比較回路で
実際に書き込むデータつまりスタックゲート型メモリセ
ルのドレインにビットラインとカラムゲートを介して高
電圧を印加してデータ数を計数するカウンタ−と、書き
込むことが可能な最大数の書き込みデータ分のアドレス
のデータをラッチするラッチ回路と、その最終アドレス
をラッチするラッチ回路と、書込後にプログラムベリフ
ァイを行い、書き込みが終了したか否かを判定する比較
回路と、書き込みが終了したビット数を計数するカウン
タとを備えたものである。
【0010】本発明によれば上記構成により、電源の配
線幅やカラムゲートのサイズを従来のままで同時書き込
みのアドレス数を増加させることができ、例えばユーザ
ーでの高速書き換えを実現するような書込方式及びその
書込方式を用いた半導体記憶装置を得ることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施の形態につ
いて図1,図2を用いて説明する。
【0012】(実施の形態1)図1は本発明の実施の形
態1における半導体記憶装置の回路構成図である。図1
において、100はメモリセルアレイであり、このメモ
リセルアレイ100を構成する1はCHE方式で書き込
みを行うスタックゲート型メモリセル、11は書込時に
高電圧を印加するスタックゲート型メモリセルのコント
ロールゲート(ワード線)、12はスタックゲート型メ
モリセル1のメモリセルドレイン(ビット線)、13は
書込時に接地するスタックゲート型メモリセル1のソー
ス、2は実際に書き込むデータつまりスタックゲート型
メモリセル1のドレイン12にビットラインとカラムゲ
ートを介して高電圧を印加してデータを判定する比較回
路、3は比較回路2で実際に書き込むデータつまりスタ
ックゲート型メモリセル1のドレイン12にビットライ
ンとカラムゲートを介して電源電圧を印加するデータ数
を計数するカウンタ(1IO分)、4はカウンタ3の1
6ビット分のデータ数を合計するカウンタ(16IO
分)、5は書き込みデータが入力されるデータバス、6
は書き込みデータをラッチしておくデータラッチ回路、
7は書き込みされる場合の電源電圧を印加し、書き込ま
ない場合にはビット線をオープンにするスイッチ、8は
カラムゲート、9はアドレスをラッチするアドレスラッ
チ回路、10は書き込むアドレスをカウントするアドレ
スカウンタ、101はカウンタ3,4,10やラッチ回
路6,9等を制御するマイコンである。
【0013】ここで、例えばユーザーの工場ラインでの
不揮発性メモリの書換時や、セットに組込んだ後の不揮
発性メモリのマイコンを使っての書換時の書き込みにお
いて、実際に書き込むデータ(ここでは”0”デー
タ)、つまりスタックゲート型メモリセル1のドレイン
12にビットラインとカラムゲート8を介して電源電圧
を印加してデータを比較回路2で判定して、その数をカ
ウンタ3で計数していく。
【0014】カウンタ3で計数した数を、カウンタ4で
16ビット分の実際に書き込むデータ”0”の合計とし
て計数していく。計数された数が例えば32ビットとな
るまでデータをデータラッチ回路6にラッチさせてい
く。同時に、データをラッチしたアドレスを順次アドレ
スカウンタ10で計数していく。カウンタ4の合計が3
2ビットを超えた時点で、マイコン101に信号を送り
ラッチ動作をストップさせてアドレスを2つデクリメン
トしておく。
【0015】続いて、アドレスをラッチするアドレスラ
ッチ回路9にそのアドレスをラッチし、そこから同時書
き込みを行う。この動作はスタックゲート型メモリセル
1のメモリセルドレイン12にビットラインとカラムゲ
ート8を介して電源電圧を印加し、スタックゲート型メ
モリセルのコントロールゲート11に高電圧例えば10
Vを印加して行う。
【0016】同時書き込みをある時間(比較的短いパル
ス)行った時点でアドレスカウンタ10の計数した数の
アドレスをデクリメントしながらプログラムベリファイ
を行っていき書き込みが終了するまで同時書き込み、プ
ログラムベリファイを繰り返し行っていく。
【0017】このプログラムベリファイがアドレスカウ
ンタ10で計数されたすべてのアドレスについてパスし
た時点でアドレスラッチ回路9のアドレスから再び上記
ラッチ動作を行っていく。
【0018】なお、これらの動作を制御するのはマイコ
ン101である。
【0019】(実施の形態2)図2は本発明の実施の形
態2における半導体記憶装置の回路構成図である。図2
において、前記実施の形態1(図1)と同じ回路ブロッ
ク等には同じ符号を付しその説明を省略する。ここで、
20はプログラムベリファイ用センスアンプである。
【0020】例えばユーザーの工場ラインでの不揮発性
メモリの書換時や、セットに組み込んだあとの不揮発性
メモリのマイコンを使っての書換時の書き込みにおい
て、実際に書き込むデータ(ここでは”0”データ)、
つまりスタックゲート型メモリセル1のドレイン12に
ビットラインとカラムゲート8を介して電源電圧を印加
するデータを比較回路2で判定して、その数をカウンタ
3で計数していく。
【0021】カウンタ3で計数した数を、カウンタ4で
16ビット分の実際に書き込むデータ”0”の合計とし
て計数していく。計数された数が例えば32ビットとな
るまでデータをデータラッチ回路6にラッチさせてい
く。同時に、データをラッチしたアドレスを順次アドレ
スカウンタ10で計数していく。カウンタ4の合計が3
2ビットを超えた時点で、マイコン101に信号を送り
ラッチ動作をストップさせてアドレスを2つデクリメン
トしておく。
【0022】続いて、アドレスをラッチするアドレスラ
ッチ回路9にそのアドレスをラッチし、そこから同時書
き込みを行う。この動作はスタックゲート型メモリセル
1のドレイン12にビットラインとカラムゲート8を介
して電源電圧を印加し、スタックゲート型メモリセルの
コントロールゲート12に高電圧例えば10Vを印加し
て行っていく。
【0023】同時書き込みをある時間(比較的短いパル
ス)行った時点でアドレスカウンタ10の計数した数の
アドレスをデクリメントしながらプログラムベリファイ
を行っていく。ここで、プログラムベリファイ用センス
アンプ20の結果を比較回路2で判定して、カウンタ3
で”0”データを計数しカウンタ4で16ビット分の”
0”データの合計を計数する。このカウンタ4で計数し
た”0”データの数がある数、例えば半分の16個にな
った時点で、更に先のアドレスの”0”データの数を、
カウンタ3とカウンタ4で計数しながら”0”データが
32個になるまで、あるいはアドレスカウンタ10が3
2になるまで、そのアドレスのデータをデータラッチ回
路6にラッチしていき同時書き込みを行なっていく。
【0024】なお、これらの動作を制御するのはマイコ
ン101である。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、CHE方
式で書き込みを行うスタックゲート型メモリセルと、メ
モリセルに実際に書き込むデータつまりスタックゲート
型メモリセルのドレインにビットラインとカラムゲート
を介して電源電圧を印加してデータを判定する比較回路
と、この比較回路で実際に書き込むデータつまりスタッ
クゲート型メモリセルのドレインにビットラインとカラ
ムゲートを介して電源電圧を印加するデータ数を計数す
るカウンタと、書き込むことが可能な最大数の書き込み
データ分のアドレスのデータをラッチするラッチ回路
と、その最終アドレスをラッチするラッチ回路とを備
え、電源の配線幅やカラムゲートのサイズを従来のまま
で同時書き込みのアドレス数を増加させ、例えばユーザ
ーでの高速書き換えを実現する書込方式及びその書込方
式を用いた優れた半導体記憶装置を実現できるものであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1における半導体記憶装置
の構成図
【図2】本発明の実施の形態2における半導体記憶装置
の構成図
【図3】従来の半導体記憶装置の回路構成図
【符号の説明】
1 メモリセル 2 比較回路 3 カウンタ(1IO分) 4 カウンタ(16IO分) 5 データバス(書き込みデータ入力) 6 データラッチ回路 7 スイッチ 8 カラムゲート 9 アドレスラッチ回路 10 アドレスカウンタ 11 コントロールゲート(ワード線) 12 メモリセルドレイン(ビット線) 13 ソース 20 プログラムベリファイ用センスアンプ 101 マイコン

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 CHE方式で書き込みを行うスタックゲ
    ート型メモリセルに実際に書き込むデータについて該ス
    タックゲート型メモリセルのドレインにビットラインと
    カラムゲートを介して電源電圧を印加しデータ数を計数
    する書き込みと、前記スタックゲート型メモリセルに書
    き込める最大数のデータをラッチして書き込むこととを
    特徴とする多ビット同時書込方式。
  2. 【請求項2】 前記データと書込後にプログラムベリフ
    ァイを行ない、書き込みを終了したビット数を計数する
    書き込みと、前記書き込みが終了したビット数がある数
    になったら次のアドレスの書き込みデータをラッチして
    いき書き込みを行うこととを特徴とする請求項1記載の
    多ビット同時書込方式。
  3. 【請求項3】 CHE方式で書き込みを行うスタックゲ
    ート型メモリセルと、前記スタックゲート型メモリセル
    に実際に書き込むデータについて該スタックゲート型メ
    モリセルのドレインにビットラインとカラムゲートを介
    して電源電圧を印加してデータを判定する比較回路と、
    前記比較回路で実際に書き込むデータを該スタックゲー
    ト型メモリセルのドレインにビットラインとカラムゲー
    トを介して電源電圧を印加しデータ数を計数するカウン
    タと、書き込むことが可能な最大数の書き込みデータ分
    のアドレスのデータをラッチするラッチ回路と、その最
    終アドレスをラッチするラッチ回路とを備えたことを特
    徴とする半導体記憶装置。
  4. 【請求項4】 前記半導体記憶装置で書込後にプログラ
    ムベリファイを行い、書き込みが終了したか否かを判定
    する比較回路と、前記書き込みが終了したビット数を計
    数するカウンタとを備えたことを特徴とする請求項3記
    載の半導体記憶装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007294105A (ja) * 2007-07-09 2007-11-08 Renesas Technology Corp マイクロコンピュータ
JP2011510428A (ja) * 2008-01-22 2011-03-31 サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド メモリプログラミング装置および方法

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