JP2000516380A - 新しいフラッシュメモリ配列とデーコーディング構造 - Google Patents

新しいフラッシュメモリ配列とデーコーディング構造

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Abstract

(57)【要約】 偶数ワードラインラッチ(10)および奇数ワードラインラッチ(20)を持つワードラインデコーダ(50)と電源ラインラッチ(30)を持つ電源ラインデコーダ(60)を有するフラッシュメモリ回路を示す。ワードラインデコーダ(50)と電源ラインデコーダ(60)はフラッシュメモリにおける隣り合う2つのワードラインにあるメモリセルを同時に消去し、ワードライン毎に確認するという特性を供する。隣り合う2つの列を消去することによって、本発明の実施例では過剰消去、電源干渉といった従来のフラッシュメモリ回路が持つ問題を解決している。デコーディング構造によって、1組または複数組のワードラインペアまで幅広い消去サイズを選択することができる。ワードラインのメモリセルを複数のセグメントに分割し、電源セグメント制御ラインとトランジスタによって制御されるセグメント電源ラインを持つことによって、デコーディング回路はさらに、消去するワードラインセグメントのメモリセルを選択することができるという特性を提供している。いくつかの異なるアプローチがワードライン同様、電源セグメント制御ラインとトランジスタのレイアウトにも示されている。

Description

【発明の詳細な説明】 新しいフラッシュメモリ配列とデーコーディング構造 発明の属する技術分野 本発明はフラッシュメモリの設計および電気回路構造に関するもので、とくに フラッシュメモリ内のワードラインと電源ラインデコーダーの構造に関するもの である。 発明の背景 近年、フラッシュメモリは広くコンピュータ関連設備や、記憶装置のような電 子設備に応用されている。フラッシュメモリの非揮発性とチップ状でプログラム 化ができるという特性により、フラッシュメモリは多くのアプリケーションのデ ータ保存にとって重要な役割を果たしている。例えば、フラッシュメモリはパソ コンのBIOS記憶装置に汎用されている。このほか、フラッシュメモリのサイズは 携帯電話、デジタルカメラ、ビデオゲームのプラットフォームといったポータブ ルデバイスに適しており、フラッシュメモリでプログラムやデータを保存してい る。 ランダムに読み込み、消去、プログラム書き込みができるRAMとは異なり、 従来のEPROM型のフラッシュメモリは複数のバイトを含む各ブロックに対してバ イト・プログラムとブロック消去を行う。メモリブロックのデータは消去するの に個別に選択できないため、フラッシュメモリはブロック全体のメモリセルを消 去する必要がある。例えば、フロック全体を消去してから、バイト毎に新しいデ ータをプログラムする。ブロック毎の消去は柔軟性に欠けるだけではなく、過 剰消去という望ましくない問題が発生する。過剰消去は各メモリセルの消去速度 が異なることから発生する。大量のセルが一緒に消去されるため、消去速度が速 いメモリバイトは過剰消去で0V以下となり、遅いメモリセルは消去が完全に行 われない。過剰消去されたセルでは電流が漏洩し、ビットライン(BL)感応増 幅器に誤動作が生じる。 メモリセル消去の柔軟性を高め、選択していないメモリセルを隔離して、デー タに対する干渉を避けるため、米国特許5,548,551号では、非揮発性メモリの単 一メモリセル、またはブロック全体のメモリセルのどちらかを消去できる負電圧 デコーダーが掲示されている。実際の応用においては、メモリの干渉や過剰消去 などの問題なしにフラッシュメモリの消去操作を行うためには、小さく(複数バ イト)且つ柔軟性がある(ランダムで複数のワードライン)消去サイズが必要と なる。 発明の要旨 本発明では、従来のフラッシュメモリが持つ欠点を克服するため、小さく且つ 柔軟性があるワードライン数で、メモリセルの消去ができるという回路を提供す ることを目的とする。さらに、複数のワードラインを同時に消去し、且つワード ライン毎の確認を同時に行う消去方法を提供することである。さらに、従来の方 法で発生したメモリの干渉や過剰消去といった問題を回避できるメモリの回路構 造とメモリ回路の操作方法を提供すること、セグメント電源ラインを持つため、 ワードラインにおける小さいセグメントが電源の干渉なく消去できるという電源 ライン回路を提供すること、そして、1つのワードラインにおける1つ又はそれ 以上のセグメントを消去するため、選ばれていないセグメントのゲート干渉を軽 減するという新しいバイアス条件を提供することをそれぞれ目的としている。 本発明ではフラッシュメモリ回路のメモリセルを複数のメモリバンクに分割す る。各メモリバンクのメモリセルは複数の列と複数の行から構成され、隣接する 2つの列のメモリセル電源は同じ電源ラインに接続されている。本発明の各メモ リバンクはそれぞれ独自のワードラインデコーダーと電源ラインデコーダーを持 つ。電源ラインデコーダーには電源ラインラッチがあり、各メモリ操作において 望ましい電圧レベルを供給する。アドレスラインからワードラインデコーダーと 電源ラインデコーダーまでは、メモリ操作を行うワードラインおよび電源ライン を選択することができる。 最初の実施例において、各ワードラインデコーダーは奇数および偶数の両方の ワードラインラッチを持つ。消去操作に関して、本発明のより望ましい操作モー ドは隣接する2つのワードラインを選ぶことである。これらのワードラインは消 去するメモリバンクからの電源ラインを共用している。2つの隣り合うワードラ インのメモリセルが消去される時、負電圧がワードラインラッチを通じて両方の ワードラインにかかり、5Vのような正電圧が電源ラインラッチを通じて、消去操 作に適したバイアス条件を提供する。メモリセルの消去が確認される時、確認さ れるワードラインにはワードラインラッチから確認電圧がかかり、その他のワー ドラインラッチは確認されないワードライン上の過剰消去メモリセルを閉じるに 充分な低電圧を供給する。このため、各ワードラインを確認する際に発生する読 み込みエラーを回避することができる。さらに、各ワードラインが適当な電圧の 負荷によって確認された後、消去を中止することができ、接続されたワードライ ンラッチによって過剰消去の問題が軽減できる。実施例では複数のメモリバンク がそれぞれ、同じ電源ラインを共用する2つのワードラインを持ち、1回の消去 操作で同時に消去することができる。消去のサイズ は1組のワードラインから複数組のワードラインまで選択することができる。 第2の実施例でも、デコーダーに接続された2つのラッチを持つ。1つのラッ チは選択されたメモリ列のワードラインの電圧がその他のラッチで供給されるの か、またはアドレスラインで供給されるのかを制御する。適当な電圧がアドレス ラインとラッチに供給されることで、メモリバンク内の複数組のワードラインが 同時に消去され、1つずつ確認される。前記実施例において、メモリバンク内の すべてのワードラインを消去する場合、ワードライン電圧を供給するアドレスラ インはすべてのメモリバンクが共用するため、その他のメモリバンクもすべての ワードラインを同時に消去するかまたは消去しないかしか選択できない。このた め、1回の消去操作において、サイズがメモリバンクより小さい複数組のワード ラインペアを消去するか、または複数のメモリバンクを同時に消去するというモ ードが望ましい。 その他2つの実施例は、第2の実施例と同じ機能を提供している。第3の実施 例ではワードライン電圧がどのように供給されるかを制御するための追加ラッチ が使用されている。追加ラッチによって、ワードラインデコーダーの制御回路デ バイスに対する様々な条件における保護を強化することができる。第4の実施例 では、ワードラインデコーダーと電源ラインデコーダーに必要なアドラスライン を半分に減らすことができる追加ラッチを使用している。上記2つの実施例は柔 軟性とより望ましい操作モードが第2の実施例と同じである。 本発明ではさらに、消去する列におけるメモリセルの小さいセグメントを選択 することができるという電源ライン回路を提供する。メモリバンクのメモリ配列 を、複数の行から構成される複数のセグメントに分割することにより、メモリセ ルの隣り合う2つの列の電源を一緒 に接続し、セグメント電源ラインとすることができる。1つのワードラインにお けるセグメント電源ラインはそれぞれ共用の電源ラインに接続され、カップリン グされたゲートを持つ電源セグメント制御トランジスタを通じて、電源セグメン ト制御ラインに接続されている。このため、ワードラインにおけるメモリセルは セグメント毎に消去することができる。 本発明の電源セグメント制御ラインと電源セグメント制御トランジスタは、フ ラッシュメモリにより高い柔軟性を与えているが、メモリデバイスの製造がより 複雑になってしまう。制御ゲート、ワードライン、そして電源セグメント制御ト ランジスタと電源セグメント制御ラインを適当な処理層に分割することは、デバ イスの製造において重要なポイントとなっている。より高い性能を持つデバイス を製造するため、本発明はさらに多くの望ましいレイアウト構造を説明する。 1つのレイアウト構造において、電源セグメント制御ラインとトランジスタは 1つのポリシリコン層に形成されている。前記層において、メモリセルのフロー ティングゲートも形成されている。他のレイアウト構造において、電源セグメン ト制御ラインとトランジスタが形成されているポリシリコン層が、制御ゲートが 形成されているポリシリコン層の上方または下方にある。さらに別のレイアウト 構造において、最初にワードラインが制御ゲートのポリシリコン層にある複数の ワードラインセグメントから形成され、さらにその他の誘電層に接続される。こ のため、電源セグメント制御ラインとトランジスタは制御ゲートと同じポリシリ コン層に形成することができる。 本発明における消去操作の望ましいモードは、1つの電源ラインを共有する2 つの隣り合うワードラインを同時に消去することだが、単独のワードラインのメ モリセルを一度に消去する場合、ポスト・プロ グラミング方法により、干渉を受けたメモリのデータを再保存することができる 。2つのメモリ消去モードは、複数のワードラインの消去と単一ワードラインに おける複数セグメントの消去によって説明できる。それぞれのモードにおいて異 なるデバイス条件が適用される。2種類の操作モードの長所を持つ混合方法は、 過剰消去問題を回避し、消去時間を短縮し、消費電力を節減することができる。 図面の簡単な説明 図1 本発明の第1実施例におけるメモリバンク回路(メモリバンクデコーダー、奇 数および偶数ワードラインラッチを持つワードラインデコーダー、電源ラインラ ッチを持つ電源ラインデコーダーを含む)。 図2 図1の第1実施例におけるワードラインデコーダー回路。 図3a メモリバンクのメモリ配列回路と各種メモリ操作におけるデコーダー操作条件 。 図3b 第1実施例における異なるメモリ操作に対する制御信号。 図4 本発明の第2実施例におけるメモリバンク回路(メモリバンクデコーダー、ワ ードラインラッチを持つワードラインデコーダー、電源ラインラッチを持つ電源 ラインデコーダーを含む)。 図5a 図5の第2実施例におけるワードラインデコーダー回路。 図5b 第2実施例における異なるメモリ操作に対する制御信号。 図6 本発明の第3実施例におけるメモリバンク回路。 図7 本発明の第4実施例におけるメモリバンク回路。 図8 3段階の電圧レベルを提供するラッチ回路。 図9 2段階の電圧レベルを提供するラッチ回路。 図10a セグメント電源ラインを持つメモリ配列回路。 図10b 別のセグメント電源ラインを持つメモリ配列回路。 図11a メモリ配列回路(図10a)の典型的レイアウト。 図11b メモリ配列回路(図10a)の別のレイアウト。 図11c 別のレイアウトにおける最初の少数層(ワードラインが第2ポリシリコン層に おいて複数のセグメントに分割され、電源セグメント制御トランジスタを第2ポ リシリコン層に配列できる)。 図11d 図11cの別のレイアウトにおける同じワードラインの第2ポリシリコン層に ある隣接するワードラインセグメント(第1金属層または第2金属層に接続され ている)。 図11e 金属コネクタで接続されている2つの隣り合う第2ポリシリコン層ワードライ ンセグメント。 図11f 第2ポリシリコン層ワードラインセグメントを接続する金属コネクタ(直列に 配列され、長い金属ラインを形成している)。 図12a 典型的なゲーティングデバイス(図2のゲーティングデバイスに代替できる)。 図12b 典型的なゲーティングデバイス(図5のゲーティングデバイスに代替できる)。 図12c 他の典型的なゲーティングデバイス(図5のゲーティングデバイスに代替でき る)。 図13 本発明のポスト・プログラミング法のフローチャート(1組のワードラインの メモリセルに対する消去を同時に行わず、データ干渉が発生したメモリセルに対 する再プログラミングを行う)。 図14 本発明における第1の消去モード(複数のワードラインのメモリセルが消去を 選択された場合)。 図15 本発明における第2の消去モード(複数のワードラインセグメントのメモリセ ルが消去を選択された場合)。 図16 本発明における第3の消去モード(図14、図15に示された第1 および第2消去モードの長所を組み合わせ、複数のワードラインのメモリセルを 消去する場合)。 発明の詳細な説明 本発明はフラッシュメモリを複数のメモリバンクに分割する。図1に示す通り 、本発明の第1実施例において、フラッシュメモリは1つのワードライン(WL )デコーダ−50、1つの電源ライン(SL)デコーダー60、および1つのデ ータバンク80を含む。前記データバンク80は1つのメモリセル配列を持つ。 各メモリバンクは1つの奇数WLラッチ10、1つの偶数WLラッチ20および 1つのSLラッチ30を持つ。異なるメモリバンクを選択するためのバンクデコ ーダー40も図中に示されている。WLラッチとSLラッチはバンクデコーダー によって制御されている。XT1〜XT4およびXTB1〜XTB4はアドレス ラインで、WLデコーダー50と一緒に作動するとき、WLラッチからワードラ インまでの電圧を通すか、阻止する。ST1〜ST4およびSTB1〜STB4 のアドレスラインはSLデコーダー60を制御して、SLラッチから電源ライン までの電圧を通すか、阻止する。XSワード制御ラインは本実施例において、ア ース電圧に接続されている。 WLラッチ10または20とSLラッチ30に関するデコーダー回路は図1に 示されている。単一ワードラインにおけるメモリセルの消去を行うため、負電圧 をワードラインに、正電圧5Vを電源ラインに負荷する(通常、単一ワードライ ンには128又は256バイトが含まれる)。しかし、図1に示す通り、本発明 のフラッシュメモリは、2つの隣り合うワードラインが1つの電源ラインを共用 している。例 えば、WL1とWL2はSL1を共用している。WL1を消去する場合、消去し たくないWL2も消去されてしまう可能性がある。この問題を克服するため、消 去する前に消去するWLを読み込み、隣のWLのメモリセルにプログラムデータ として保存しておく。消去確認の間、隣のWLはオフの状態にある。消去するW Lが無事に確認された後、干渉を受けた隣のWLにあったメモリセルのデータを 回復する。呼び出されたデータと保存してあったデータを比較する。データが符 合しない場合、保存されていたデータを、干渉を受けたWLで再プログラミング する。第1実施例に示された回路では、隣のWLにある干渉を受けるかもしれな いデータを保存し、その後回復する方法により、如何なる数のWLも消去できる という柔軟性を持っている。 しかし、第1実施例のフラッシュメモリ回路におけるより好ましい操作は、隣 り合うWLを同時に消去し、確認操作を干渉なしに行うことである。本発明の奇 数と複数のWLラッチ10、20は2つの隣り合うWLにおけるメモリセルを同 時に消去することができる。選択されたメモリバンクにおける奇数と偶数のWL ラッチが、選択された1組のWLに負電圧を負荷し、選択されたメモリバンクに おけるSLラッチが、選択された1つのSLに正電圧を負荷すると、1組のワー ドラインは同時に消去され、1つずつ確認されて、適当なアドレス信号がアドレ スラインに送られる。 選択されたメモリバンクのその他のWLすべては、アドレスラインにより消去 が選択されなければ、ワード制御ラインXSを通じてアースされる。同様に、選 択されなかったSLもアースされる。ゆえに選択されたWLのメモリセル以外は 、消去のため負荷するバイアス電圧の影響を受けることはない。メモリ干渉問題 は解消されている。さらに各メモリバンクは奇数および偶数のWLラッチとSL ラッチを持つ ため、消去操作が他のメモリバンクに影響を与えることなく、独立して実施でき る。つまり、フラッシュメモリの消去サイズに柔軟性があり、1組のWLペアか ら複数のWLペアまで消去できる。さらに、消去を選択されたメモリバンクはフ ラッシュメモリのどこに位置していても構わない。 WLデコーダー50の操作を説明するため、デコーダー回路を図2に再び示す 。p-nトランジスタともう1つのnトランジスタは各WLがWLラッチに接続す るか、ワード制御ラインXSにアースするかを制御している。注意すべきことは 、本実施例において、同時に複数のメモリバンクを選択する場合、各メモリバン クから1組のWLだけを選択して消去することが望ましいということだ。そうす ることで、干渉という問題が回避できる。ユーザーにとって、消去するメモリW Lのロジカルアドレスも連続させることができる。しかし、本実施例のメモリデ コーダーは1組のWLのみを各メモリバンクから選択することを確保することが できる。図1に示される回路は1つのメモリバンクにおいて1組以上のWLを同 時に削除することができるが、各メモリバンクから1組だけを消去しない限り、 本発明のメリットを発揮することができない。 2組のWLを消去する例は、図2に示されたデコーダー回路の操作条件で説明 されている。例えば、最初と2番目のメモリバンクのWL1とWL2を消去する とする。アドレスラインに適当な電圧が負荷され、WL1とWL2が選択される 。つまりXTIに0V、XT2〜XT4に−8V、XTB1に−8V、XTB2 〜XTB4に0Vが負荷される。本実施例において、XSラインはつねにアース されている。選択された2つのメモリバンクにおいて、奇数と偶数のWLラッチ が−8VをXD1とXD2にそれぞれ負荷する。WLデコーダー50に おいて、複数のワード・ゲーティング・デバイスがあり、それぞれ3つのトラン ジスタでWLの接続を制御している。例えば、WL1はトランジスタM1a、M 1b、およびM1cで制御されている。それぞれのWLはWLラッチまたはワー ド制御ラインXSに接続される。これらのバイアス条件において、M1aとM2 aはM1b、M2bと同様にオンの状態にあり、M1cとM2cはオフにされて 、XD1とXD2をWL1とWL2に通している。M3a〜M8aとM3b〜M 8bをオフ、M3c〜M8cをオンにして、XS信号をWL3〜WL8に通す。 ゆえに、WL1とWL2には−8Vがかかり、消去が行われ、WL3〜WL8は アースされ、2つのメモリバンクにおいて選択されない。 電源ラインデコーダー60は複数の電源ゲーティング・デバイスから構成され 、それぞれ2つのトランジスタを持ち、電源ラインをSLラッチ30に接続する か、電源制御ラインSLSに接続するかを制御する。アドレスラインST1〜S T4とSTB1〜STB4は電源ゲーティング・デバイスがどの電源ラインをS Lラッチ30に接続するかを制御する。一般的に、ST1〜ST4はXT1〜X T4と同じロジックを持つが、電圧が異なる。STB1〜STB4もXTB1〜 XTB4と同じロジックを持つが、電圧が異なる。 他のメモリバンクを消去しないため、奇数および偶数のWLラッチはアース電 圧をそれぞれXD1とXD2にかける。アドレスラインXT1〜XT4とXTB 1〜XTB4の条件は選択されたWLによって決定されているため、WL1とW L2はアース電圧のXD1とXD2にそれぞれ接続される。WL3〜WL8もア ース電圧のXSに通される。ゆえに、消去操作によっていかなるWLも影響を受 けない。 事前に設定された消去時間の後、消去されたWLの各セルの閾値電 圧が確認され、消去が完了したかがチェックされる。確認されるWLには1.5 Vのような正電圧が負荷される。他の消去されたWLには−3Vのような負の低 電圧を負荷し、すべてのメモリセルをオフにする。メモリセルが過剰消去されて いて、閾値電圧が0V〜−3Vの場合でも、オフにする。負電圧のオフと過剰消 去されたセルの閾値電圧には関連性がある。消去を確認する前に、消去したWL の電圧をメモリセル電流が感知されなくなるまで下げる。閾値電圧の決定に関す る詳細については、本発明の出願者が1997年3月25日に提出した米国特許 公開番号08/823,571号に記載されている。 選択されていないWLに低電圧またはアース電圧、例えば0Vが負荷される。 最初のメモリバンクのWL1が確認されとすると、アドレスラインに適当な電圧 が負荷されてWL1が選択され、電源電圧VddがXT1に、−3VがXT2〜 XT4に、−3VがXTB1に、VddがXTB2〜XTB4に負荷される。W L1が位置する最初のメモリバンクにおいて、奇数のWLラッチが1.5Vのよ うな確認電圧をXD1に負荷し、偶数のWLラッチが−3Vのような負電圧をX D2に負荷する。このようなバイアス条件において、M1aとM2aはM1b、 M2bと同様にオンに、M1cとM2cはオフにされ、XD1とXD2はWL1 とWL2にそれぞれ通される。M3a〜M8aとM3b〜M8bはオフ、M3c 〜M8cはオンにされ、XS信号をWL3〜WL8に通す。ゆえに、WL1には 確認電圧1.5Vが、WL2にはカットオフ電圧−3Vが負荷され、WL3〜W L8はメモリバンクでアースされる。 確認されていないが、消去されているWL1を持つ第2のメモリバンクにおい て、奇数と偶数のWLラッチは負のカットオフ電圧−3VをXD1とXD2にそ れぞれ負荷する。アドレスラインが共用されて いるため、バイアス条件はWL1とWL2をカットオフ電圧−3VのXD1とX D2にそれぞれ接続し、WL3〜WL8をアース電圧のXSに通す。WLが全く 消去を選択されていないその他のメモリバンクでは、両方のWLラッチが0Vを XD1とXD2に負荷する。ゆえに、WL1とWL2は0VのXD1とXD2に それぞれアースされ、WL3〜WL8は0VのXSにアースされる。 確認の後、最初のメモリバンクのWL1が消去確認できなかった場合、前述し たような同じ操作条件で再び消去される。確認に合格した場合、WL1に負のカ ットオフ電圧を負荷して、消去を中止すると同時に、過剰消去のメモリセルがあ れば、カットオフする。この状況において、次の消去サイクルの操作条件は前述 した条件と同じである。ただし、最初のメモリバンクの奇数WLラッチは負のカ ットオフ電圧をXD1に負荷する。 上述の説明に基づき、本発明は複数且つランダムなWLペアを同時に消去する ためのデコーダー回路を提出する。注意すべきことは、各WLの消去操作が独立 して中止できることだ。消去された各WLは偶数WLラッチまたは奇数WLラッ チによって制御されるため、消去確認をすでに通過したWLに対する消去操作は 、対応するWLラッチをリセットして消去禁止状態にすることにより中止できる 。その他WLの消去中止前に、消去速度が最も遅いWLを待つ必要がない。独立 して消去操作を中止できることにより、従来のフラッシュメモリの過剰消去問題 を大幅に改善することができる。 注意深く読んでいると、1つのSLを共用する1組のWLが同時に消去される 場合、隣のWLをカットオフしなければ、消去確認において確認されるWLが誤 って読み取られる可能性があることに気がつくであろう。従来、確認用でないW Lの制御ゲートはアースされている。 しかし、隣接するWLのメモリセルが過剰消去された場合、その制御ゲートをア ースすることで閉じることはできない。過剰消去されたメモリセルでは電流が誘 導され、確認されるWLと電源ラインを共用するため、消去確認は不正確な結果 を出すかもしれない。上記の例で示した通り、負のカットオフ電圧は米国特許公 開番号08/823,571号に示された技術によって決定され、隣のWLに負荷されて、 読み込みの誤りを回避する。 注意すべきことは、消去確認を行うとき、本発明のフラッシュメモリは3種類 の制御ゲート電圧を必要とすることである。従来のフラッシュメモリで使用され た確認電圧とアース電圧以外に、前述した負のカットオフ電圧が必要となる。本 発明の出願者が提出した米国特許公告番号5,687,121号と特許公開番号08/676,06 6号では、すくなくとも3種類の電圧をWLラッチから負荷する方法を示してい る。この技術と本発明とを組合せ、3種類の制御ゲート電圧をWLに供給する。 図3aに、1つのメモリバンクのWLの各種メモリ操作におけるバイアス条件 の例を示す。WL1とWL2が消去選択されたとする。XD1、XD2及びSL Xがそれぞれアドレスラインにより、WL1、WL2、SL1に接続されている 。消去操作と消去確認操作は図2に関する説明において前述されている。消去操 作については、XD1とXD2を−8V、SLXを5Vとする。WL1の消去確 認操作は、XD1を1.5V、XD2を負のカットオフ電圧−Vxとする。前述 の説明では−3Vと仮定されている。SLXは0V。WL1の過剰消去確認は、 XL1を0.5V、XD2を負のカットオフ電圧−Vx、SLXを0Vとしてい る。WL1を修復するためには、XL1を5V、XD2を負のカットオフ電圧− Vx、SLXを0Vとしている。プログラミングには、XL1を8V、XD2と SLXを0Vとしている。 異なる操作において本実施例が必要とするWL電圧は以下のようにまとめられ る。3種類の電圧は消去、消去確認、過剰消去確認、そして修復操作のため必要 となる。消去選択されたWLには、操作電圧が負荷される。消去確認または過剰 消去確認されるWLには、消去確認電圧または修復電圧が負荷される。消去され たが、確認されていないWLには、負のカットオフ電圧が負荷され、WLを閉じ る。消去選択されなかったWLはアースされる。修復操作の後、過剰消去された すべてのWLは修復される。過剰消去メモリセルを閉じる必要はない。ゆえに、 2種類の電圧がプログラミングと読み込み操作のために必要となる。操作電圧は プログラミングまたは読み込みされるWLに負荷され、その他のWLはアースさ れる。本発明の第1実施例における異なるメモリ操作に対する制御信号は、図3 bにまとめられている。 図4に本発明の第2の実施例を示す。本実施例のフラッシュメモリ回路には、 WLデコーダー51、SLデコーダー60、およびメモリセルの配列を持つメモ リバンク80が含まれている。各メモリバンクにはWLラッチ11、SLラッチ 30、バンクに関連するワード制御ライン(XS)ラッチ70含まれている。バ ンクデコーダー40はフラッシュメモリの異なるメモリバンクを選択する。SL デコーダー60、SLラッチ30、メモリバンク80、バンクデコーダー40は 第1実施例と同じである。同じ番号でこれら回路ブロックを識別している。WL デコーダー51には、ワードラインの接続を制御するトランジスタをそれぞれ3 種類持つ複数のワード・ゲーティング・デバイスがある。例えば、WL1はトラ ンジスタM1a、M1b、M1cを持つゲーティング・デバイスで制御されてい る。WLラッチ11、SLラッチ30、XSラッチ70を利用し、図4に示され るWLデコーダー回路51は、メモリバンクにおける各WLをいずれかのアドレ スラ インXT(XT1〜XT4のうちの1つ)またはXSラッチ70に接続すること ができる。 消去選択されたWLの数がメモリバンクより少なければ、メモリバンクのWL ラッチ11は負電圧をXDに送り、XDはメモリバンク内のWLを接続し、接続 方法は対応するアドレスラインXTと関連性がある。アドレスラインが負電圧な らば、対応するWLはXSラッチ70に接続され、XSラッチは消去のための負 電圧を提供する。アドレスラインがアースされている場合、対応するWLもアー スされる。WLデコーダー51は柔軟性が低いため、消去選択したWLの数がメ モリバンクのサイズより大きい場合、この実施例では1つまたは複数のメモリバ ンクにおけるすべてのWLを同時に消去することだけができる。同時に削除する サイズはメモリバンクサイズの倍数でなければならない。つまり、1つのメモリ バンクにおけるすべてのWLが消去を選択された場合、他のメモリバンクにおい てもすべてのWLを消去するか、消去しないか選択する必要がある。消去サイズ は第1実施例ほど柔軟性が高くないが、2種類の消去操作を使用することにより 、消去サイズを変更させることが可能である。 図4からもわかるように、2つの隣り合うWLは同じSLを共用する。メモリ 干渉問題を回避することは困難である。メモリバンクのサイズより少ないならば 、いかなるWL数も消去のため選択することが可能であるが、第1実施例で述べ たように、2つの隣り合うWLを同時に消去することが望ましい。ゆえに、本実 施例のデコーダー回路における望ましい操作方法は、消去サイズをメモリバンク サイズより小さい偶数とするか、メモリーバンクサイズの倍数とすることである 。 第2実施例の操作を説明するため、メモリバンクのWLデコーダー回路51を 図5aに再び示す。各メモリバンクはXD信号を出すとい う1つのWLラッチのみを持つ。XD信号は図5aに示されるp−nトランジス タの共通のゲートに送られる。各アドレスラインXTはp−MOSトランジスタ のドレインに送られる。2つのn−MOSトランジスタのドレインは結合され、 XSラッチ70に接続されている。ゆえに、XTまたはXSがXD信号によって WLに接続される。本実施例では、1つのメモリバンクに8つのWLを持つ。 デコーダーをいかに操作するかを説明するため、消去するWL数がメモリバン クのサイズより小さいケースをまず示す。XT1〜XT4の電圧を−8V、XT 5〜XT8を0V、XTB1〜XTB4を1V、XTB5〜XTB8を−8Vと し、WL1〜WL4を消去する。選択されたメモリバンクのWLラッチとXSラ ッチはXDとXSにそれぞれ−8Vを負荷する。これらの条件において、M1a 〜M4aとM1b〜M4bはオフとなり、M1c〜M4cはオンの状態となって 、負電圧−8VをXSから選択されたWL1〜WL4に通す。同時にM5b〜M 8bとM5c〜M8cをオフに、M5a〜M8aをオンにして、0VをXT5〜 XT8から選択されなかったWL5〜WL8に通す。 XT1〜XT8とXTB1〜XTB8は各メモリバンクにおいて対応するWL により共用されているため、XT1〜XT8とXTB1〜XTB8のバイアス条 件は前述したように、選択されたメモリバンクのWLによって決定される。選択 されなかったメモリバンクの制御は適当なXDおよびXS電圧で行われる。選択 されなかったメモリバンクに対して、XDには−8Vが、XSには0Vが負荷さ れる。前述したように、WL1〜WL4の電圧がXSから通されるため、それら を0Vとする。XT5〜XT8からWL5〜WL8へ通される電圧も0Vとする 。このため、すべてのWLは消去を選択されない。 選択されたWLにおいてワードラインの消去を中止するため、対応 するXTに負のカットオフ電圧を負荷して、WLへ通す。例えば、WL1のみ消 去確認をパスした場合、WL1のメモリセルをオフにするに充分低い負のカット オフ電圧をXT1に負荷する。負のカットオフ電圧は、前述した米国特許公開番 号08/823,571号で設定された閾値電圧より低くする。負のカットオフ電圧の望ま しい例は3Vである。XTB1も−8Vを負荷される。M1cをオフとし、負の バイアス電圧でM1aをオンとし、WL1に通す。残りのワードラインWL2〜 WL4には影響がなく、消去操作が継続される。 WL1〜WL4の消去操作が完了した後、各ワードラインでそれぞれ確認が行 われる。WL1を確認するため、1.5Vのような確認電圧をXT1に負荷する 。XT2〜XT4には負のカットオフ電圧−3Vを、XT5〜XT8には0Vを それぞれ負荷する。XTB1に負のカットオフ電圧−3Vを、XTB2〜XTB 4には0Vを、そしてXTB5〜XTB8には負のカットオフ電圧−3Vをそれ ぞれ負荷する。XDとXSの両方にはそれぞれWLラッチとXSラッチから負の カットオフ電圧−3Vが負荷される。これらの条件においてM2a〜M4aとM 2b〜M4bはオフ、M2c〜M4cはオンとなって、負のカットオフ電圧−3 VがXSから消去されたが確認されていないWL2〜WL4に通じる。同時に、 M5b〜M8bとM5c〜M8cがオフ、M5a〜M8aがオンとなり、0Vが XT5〜XT8から選択されていないWL5〜WL8に通される。M1bとM1 cはオフ、M1aがオンとなり、確認電圧1.5VがXT1からWL1に通され 、確認される。 前述したように、第2実施例では、複数のメモリバンクを同時に消去すること もできる。選択されたメモリバンクのすべてのWLは消去されるのも、中止され るのも一緒に行われる。複数のメモリバンクを 消去する場合、XT1〜XT8に0V、XTB1〜XTB8に−8Vまたは0V を負荷する。消去に選択された各メモリバンクに対して、相当するWLラッチは 0VをXDに、対応するXSラッチは−8VをXSにそれぞれ負荷する。この状 況において、M1a〜M8aはオフ、M1b〜M8bとM1c〜M8cはオンと なる。ゆえに、WL1〜WL8には−8Vの電圧がXSから負荷され、消去され る。選択されていない各メモリバンクに対しては、対応するWLラッチが−8V をXDに、対応するXSラッチが0VをXSにそれぞれ負荷する。この結果、M 1a〜M8aはオン、M1b〜M8bとM1c〜M8cはオフとなる。WL1〜 WL8にはXT1〜XT8からそれぞれ0Vが負荷される。 選択されたメモリバンクのWLは一緒に消去するか、中止するかしなければな らないが、1つのメモリバンクの消去を中止し、他のメモリバンクの消去を継続 することはできる。選択したメモリバンクを中止するため、XSラッチは上述し たように負のカットオフ電圧−3VをXSに負荷する必要がある。M1a〜M8 aはオフ、M1b〜M8bとM1c〜M8cはオンとなるため、XSに負荷され た負のカットオフ電圧はすべてのWLに通され、メモリセルを閉じる。 消去されたWLは個別に確認されなければならない。メモリバンクのWL1が 確認される場合、XT1には確認電圧1.5Vが、XT2〜XT8には負のカッ トオフ電圧−3Vが負荷される。XTB1には負のカットオフ電圧−3Vが、X TB2〜XTB8には0Vがそれぞれ負荷される。確認されるWL1を持つメモ リバンクに対して、XDとXSに負のカットオフ電圧−3VがWLラッチとXS ラッチからそれぞれ負荷される。このような状況において、M2a〜M8aとM 2b〜M8bはオフ、M2c〜M8cはオンとなって、負のカットオフ 電圧−3VがXSから消去されたが確認されていないWL2〜WL8に通じる。 同時に、M1bとM1cはオフ、M1aがオンとなり、確認電圧1.5VがXT 1からWL1に通され、確認される。 消去されたが確認されていない他のメモリバンクに対しては、対応するWLラ ッチが1VをXDに、対応するXSラッチが負のカットオフ電圧−3VをXSに 負荷する。このような状況においてM1a〜M8aはオフ、M1b〜M8bはオ ンとなる。M1cはオフ、M2c〜M8cはオンとなる。すべてのワードライン WL1〜WL8に負のカットオフ電圧−3VがXSから負荷され、選択されたメ モリバンクにおけるWL1の確認は干渉を受けない。消去を選択されていないメ モリバンクに対しては、対応するWLラッチが1VをXDに、対応するXSラッ チが0VをXSに負荷する。その結果、M1a〜M8aはオフ、M1b〜M8b はオンとなる。M1cはオン、M2c〜M8cはオフとなる。この回路条件によ り、WL1〜WL8にはXSから0Vが負荷される。図5bに第2実施例の異な る操作に対する制御信号をまとめて示す。 図6に本発明の第3実施例を示す。本実施例のフラッシュメモリ回路には、W Lデコーダー52、SLデコーダー60、およびメモリセルの配列を持つメモリ バンク80が含まれている。各メモリバンクには第1WLラッチ11、第2WL ラッチ12、SLラッチ30、バンクに関連するXSラッチ70含まれている。 バンクデコーダー40はフラッシュメモリの異なるメモリバンクを選択する。本 実施例は、2つのWLラッチがXD1およびXD2信号をWLデコーダー52内 のp−MOSトランジスタとn−MOSトランジスタのゲートにそれぞれ送るこ とを除いて、前述した第2実施例と同じである。本実施例では、各p−nトラン ジスタ・ペアの2つのゲートが連結されておらず、 2つのWLラッチが異なる電圧を提供することができるため、p−nトランジス タに対する保護を提供することができる。例えば、XD2には1Vを負荷してn −MOSトランジスタをオンにして、XS信号をWLに送ることができる。0V をXD1に負荷して、p−MOSトランジスタを切り、電源とゲート間の大きな 電圧差がブレークダウンすることを回避する。 図7に本発明の第4実施例を示す。本実施例のフラッシュメモリ回路には、W Lデコーダー53、SLデコーダー60、およびメモリセルの配列を持つメモリ バンク80が含まれている。各メモリバンクには奇数WLラッチ10、偶数WL ラッチ20、SLラッチ30、バンクに関連するXSラッチ70含まれている。 バンクデコーダー40はフラッシュメモリの異なるメモリバンクを選択する。本 実施例も、偶数および奇数WLラッチがメモリバンクにおける偶数および奇数W Lをそれぞれ制御するのに使用されることを除いて、第2実施例に非常に類似し ている。図7に示す通り、本実施例のWLデコーダー53はわずか半分のアドレ スラインを必要とする。いいかえれば、奇数および偶数WLラッチで制御される それぞれのWLペアがXT1〜XT4のアドレスラインを共用している。第2実 施例と比べて、WLラッチ20を追加することにより、アドレスラインの半分を 節約できるだけではなく、同じデコーディング機能を提供することができる。 注目すべきことは、本発明のすべての実施例で、第1実施例ではXD、第2、 3、4実施例ではXTといった信号を制御するため、3種類の異なる電圧を必要 とすることである。本発明の出願者が以前提出した米国特許08/676,066号では、 異なる3種類の電圧を提供できるラッチ回路を示している。同じく本発明の出願 者が提出した米国特許08/823,571号では、異なる電圧を負荷して過剰消去問題を 回避する メモリ操作の方法を示している。本発明のWLラッチは前述特許に示されたラッ チ回路と方法を使用している。ラッチ回路の一例を図8に示す。前記回路には、 第1ラッチ100と第2ラッチ200、出力ドライバー400が含まれる。第2 ラッチ200がB点に高電圧レベルを貯えると、出力ドライバー400がV3を VOUTに供給する。さもなくば、出力ドライバーはラッチ100のA点に高電 圧レベルを貯えたか、低電圧レベルを貯えたかにより、V1またはV2を提供す る。RES1、RES2、S1、S2、およびS3はラッチ回路をセットするか 、リセットするかを制御する信号であり、ラッチ回路が異なるモードにおいて適 当に作動することを制御する信号でもある。第2実施例におけるXS、SLX、 XD、第1実施例におけるXTといった信号ラインは、2種類の電圧を供給する ことができるラッチを必要とする。図9に示された2電圧ラッチの例を使用する ことができる。そのラッチの操作は2種類の電圧レベルを使用することを除けば 、図8のラッチに類似している。 本発明において、図1、4、6、7に示すように、電源ラインは隣り合う2つ のWLにより共用されている。メモリ配列において、各WLはn−トランジスタ を持ち、そのゲートはWLにカップリングされ、電源は共用される電源ラインに 接続され、そのドレインは図1、4、6、7に示すように共通のSLYラインに 接続されている。n−トランジスタは図1においてM100で表示されている。 電源ラインのための共通のSLYラインとトランジスタM100は、フラッシュ メモリ配列のプログラミング操作が必要な時、並列な複数ビットの大きなセル電 流をドレインすることができる。ゆえに、回路のレイアウトに関して、1つWL 幅を持つ狭い金属ラインを電源ラインに使用することができる。「A New Decodi ng Scheme and Erase Sequence for 5V Only Sector Erasable Flash Memory」と題する参考文献が1992年、三菱によりS ymposiun on VLSI Circuit Digest of Technical Papersに掲載された。これに は、プログラミングに大量のセル電流が必要となるため、4本のWL幅を持つ広 い金属ラインを2本の電源ラインに使用したフラッシュメモリが示されている。 本発明の共通SLYラインとトランジスタM100は、狭い金属ラインを共用の 電源ラインに使用することを可能にしている。 これまで説明した4つの実施例は、いずれもWLの数に柔軟性があり、2個か ら大量のWLを選択できる。本発明はさらに新しい分割方法を提供する。1組の WLペアを複数のセグメントに分割し、各セグメントのメモリセルを選択的に消 去することができる。図10aに示した通り、メモリ配列におけるメモリセルが 複数のビットラインBL1、BL2、・・・、BLN、BL(N+1)、・・・、 BL(2N)、・・・を持つと仮定する。ワードラインペアのWL1とWL2はそ れぞれN本のビットラインを持つ複数のセグメントに分割する。ビットラインB L1、BL2、・・・、BLNを持つ第1セグメントを例とする。これらメモリ セルの電源は一緒に連結され、セグメント電源ラインSL11を形成し、n−M OSトランジスタM50を通じて電源ラインSL1に接続される。同様に、第1 セグメントの別のペアであるWL3とWL4も連結され、セグメント電源ライン SL12を形成して、他のn−MOSトランジスタM60を通じて電源ラインS L2に接続される。n−MOSトランジスタM50とM60のゲートは電源セグ メント制御ラインSLC1に接続される。制御ラインSLC1は、M50とM6 0のどちらをオンにし、対応するセグメント電源ラインSL11またはSL12 からSL1またはSL2に接続するかを決定する。SLC1の電圧を制御するこ とにより、本発明はさらに各WLの メモリセルのセグメント1つのみを消去することができる。いいかえれば、sub- WLの消去は図10aに示された回路によって完了することができる。図10b にセグメント電源ラインに対する別の回路を示す。図10bにおいて、SL11 のような各セグメント電源ラインは、セグメントの両側に配置されている(が、 同じ制御ライン電圧SLC1に接続されている)2本の電源セグメント制御ライ ンと、SL11からSL1への接続を制御する2つのトランジスタM50aとM 50bを持つ。複数で柔軟なセグメント消去を達成するため、各SLCN信号の ためにSLCNラッチを使用する方法が応用できる。本方法の操作に関する詳細 は、本発明の出願者が提出した米国特許5,646,890号に示されている。 米国特許4,949,309号には類似しているが異なる電源ライン回路が示されてお り、これは回路を制御する2つのトランジスタを持つ。米国特許4,949,309号に おいて、第1金属層は垂直に配置されるビットラインと電源ラインのために使用 され、制御トランジスタは第2ポリシリコン(Poly2)層を利用して構築さ れている。図10aの回路構造の実施例は図11aに示されている。レイアウト には4つのWLの2個のセグメントが示されている。SLC1とSLC2はそれ ぞれ第1セグメントと第2セグメントの電源セグメント制御ラインである。フラ ッシュメモリ回路のレイアウトにおいて、第1ポリシリコン(Poly1)層は メモリセルのフローティング・ゲートを形成するのに利用され、第2ポリシリコ ン(Poly2)層はワードラインのために利用される。高密度のため、Pol y2層には他のトランジスタを構築する空間がない。本発明は図11aに示され たレイアウトを提供し、その中で電源セグメント制御ラインSLC1とSLC2 はトランジスタM50とM60と同様に、Poly1層に構築されている。 フラッシュメモリ技術において、Poly1層はすべてのメモリセルの独立した フローティング・ゲートを形成するのに使用されるため、Poly1層はPol y2層のマスキングなしにエッチングされる。これはSAE(Self-Aligned Etc hing)手法を使用し、特殊なSAEマスキングを行って、行われる。しかし、本 発明において、トランジスタM50とM60はSLC1、SLC2と同様に、エ ッチングから保護されなければならない。ゆえに、従来のSAE層を変更して、 これらPoly1デバイスや、標準Poly1ラインからきて第1金属ラインの ビットラインとオーバーラップするPoly1ゲートラインを排除することがで きる。 原則的に、電源セグメント制御トランジスタM50とM60および電源セグメ ント制御ラインSLC1とSLC2は、メモリセルのワードラインや制御ゲート が形成されているポリシリコン層から分離されたポリシリコン層に形成されるべ きである。前述した通り、Poly1層はそれらの製造に使用される。しかし、 Poly1層の厚みを増やす必要がある。デバイスのパフォーマンスとフランス メモリデバイスの品質を向上するため、製造工程において別のポリシリコン層を 電源セグメント制御ラインとトランジスタのために使用することもできる。この 追加したポリシリコン層はワードラインを形成するPoly2層の上または下に 配置することができる。 図11bに、本発明の図10a回路に対する他のレイアウトを示す。追加され たポリシリコン(Poly0)層はPoly2層と異なり、電源セグメント制御 トランジスタM50とM60や電源セグメント制御ラインSLC1とSLC2を 最初に形成するのに使用される。フラッシュメモリセルのフローティング・ゲー トは依然Poly1層に形成される。制御ゲートとワードラインはPoly2層 に形成される。 図11aと比較すると、前記レイアウトは、Poly1層がより薄くなり、メモ リセルのパフォーマンスの低下を回避するためのドーピングを行う必要がないと いう長所を持つ。 Poly1層は薄い酸化層で、その厚みは100オングストローム前後である 。Poly0層はコンタクト接続を向上し、内部接続抵抗を低下するため、ドー ピングし、厚みを増やすことができる。前述した通り、追加されたポリシリコン 層はPoly2層の上に配置して、Poly3層とすることもできる。このよう な状況において、フォローティング・ゲート、制御ゲート、そしてワードライン が形成された後、電源セグメント制御ラインとトランジスタをPoly2層に形 成する。 上記実施例では、電源セグメント制御ラインとトランジスタをPoly2層の 上または下に位置し、Poly0、Poly1またはPoly3層と呼ばれるシ リコン層に形成する製造方法を示している。制御ゲートが形成されるPoly2 層よりも他のポリシリコン層を使用することにより、電源セグメント制御デバイ スはワードラインの間隔を広げることなく実現することができる。且つ、Pol y1層の使用はPoly1層がより厚くなるという欠点を持つ。Poly0やP oly3層の使用は層を追加することで工程が複雑になる。 フラッシュメモリデバイスのパフォーマンスと品質を維持し、製造工程の繁雑 さを軽減するため、本発明はさらにPoly2層における制御ゲートとワードラ インに対する新しいレイアウトを示す。本レイアウトにおいて、Poly2層に ワードラインの間隔を広げることなく電源セグメント制御ラインとトランジスタ を製造することが可能になる。図11cに示す通り、メモリデバイスのワードラ インはPoly2層にWL1a、WL1b、WL2a、WL2b・・・といった 複 数のワードラインセグメントとして形成される。ワードラインが接続されていな いため、電源セグメント制御ラインSLC1とSLC2はトランジスタM50、 M60、M51、M61と同様に、干渉せずにPoly2層に形成することがで きる。 図11cに示す通り、Poly2層のSLC1とSLC2は垂直方向に配置さ れ、トランジスタM50、M60、M51、M61はSLC1とSLC2によっ て形成される。Poly2層のワードラインのセグメントは水平方向に配置され る。同じワードラインのすべてのセグメントは図11dに示されるその後のプロ セスにおいて、第1金属層や第2金属層などの使用可能な材料に接続される。ワ ードラインをPoly2層において複数のセグメントに分割し、さらに金属層な どで再結合するという新しいレイアウトの技術は、電源セグメント制御ラインと トランジスタをPoly2層に形成することを可能にしている。従来のメモリ設 計において、いずれも技術もワードラインをセグメントに分割するという概念は 使用されていないことを強調しておきたい。 図11dには本発明の新しいレイアウトに関する実施例が示されている。第2 金属層はワードラインセグメントWL1a、WL1bを、第1金属層はWL2a 、WL2bを接続するのに使用されている。第1金属層と第2金属層は本実施例 において使用されているが、本技術を熟知した者ならば、本発明が金属層の相互 連結にのみ制限されないことを理解できるはずである。半導体デバイスにおいて 、接続に使用できるいかなる材料も本発明では使用できる。例えば、第1金属層 、第2金属層、第3金属層、第4金属層、Poly3層、Poly4層、または Poly5層などによって相互接続が達成できる。上記材料のすべては、現在半 導体工程において汎用されている。 さらに、ワードラインセグメントの接続には別の方法がある。例えば、図11 eと図11fに2つの可能なワードラインセグメント接続方法を示す。説明を簡 略化するため、図にはワードラインのPoly2層と電源セグメント制御トラン ジスタのPoly2層のみを示す。本技術を熟知する者ならば、第1金属層によ って形成され、垂直方向に配置され、各ワードラインセグメントに位置する複数 のビットラインがあることを理解できるはずである。 図11eにおいて、ワードラインセグメントWL1a、WL1bおよびWL1 cが第2金属層セグメント10a、10bによって各セグメントの端末に接続さ れている。その他、図11fでは、連続する第2金属層20aでワードラインセ グメントが接続されている。すでにお分かりの通り、第2金属層はPoly2層 より抵抗が低いため、図11fの接続方法は読み込み速度が図11eよりも速い 。図11eと図11fは相互接続の例を示したにすぎないことを留意していただ きたい。実際のところ、図11eと図11fに示した接続方法を混合した方法を 使用するなど、多くの組み合わせが可能であり、これらは本発明の精神から外れ ることなく使用できる。 Poly2層で電源セグメント制御トランジスタを形成する方法は、製造工程 を簡素化できるという長所がある。電源セグメントトランジスタを形成するのに 、追加のPoly0層やPoly3層が必要ないため、工程はPoly1層とP oly2層のみを使用する従来のフラッシュメモリ製造工程とかわりない。 すでに、ワードラインデコーダーにおけるワードラインからワードラインラッ チ、XSラッチ、またはXTアドレスラインへの接続を制御する2種類のゲーテ ィングデバイスを示している。図2に示されたトランジスタM1a、M1b、M 1cは第1実施例で使用されている ゲーティングを形成し、図5に示されたトランジスタM1a、M1b、M1cは 、第2実施例で使用された他のゲーティングデバイスを形成している。ゲーティ ングデバイスは回路を適当な設計することで、多様に変更することができる。例 えば、図12aの回路は、図2のM1a、M1b、M1cに置き換えることがで きる。同様に図12bまたは図12cの回路は図5のM1a、M1b、M1cで 形成される回路と全く同じ機能を持っている。上述された回路の実例は本発明の 原理を説明するためだけに提示されている。この領域を熟知した者ならば、上記 の原則に基づき、本発明の精神に外れることなく、修飾を行うことができるはず である。 上記の記述において、選択されたワードラインの消去を行うためXD=−8V 、SLX=5Vのように固定した電圧やその他のバイアス条件で様々な実施例の 操作を説明してきたが、これらのバイアス条件は本発明の権利の範囲を制限する ことはできない。例えば、メモリセルを消去する一部の回路において、図1の実 施例ではXD=0V、SLX=12V、ST1〜ST4=13Vを用いるのが望 ましい。さらに、負のカットオフ電圧には何度も言及しているが、これも確認操 作の実施において変更することができる。この電圧は望ましいプログラミングお よび消去電圧を決定するのに用いられる。提示した実施例において、本領域を熟 知したものであれば、本発明の指示と実際の応用における異なるシステムの要求 に基づき、望ましいメモリ操作を達成できる様々なバイアス条件を選択すること ができるはずである。 上述されたように、フラッシュメモリのデコーダー回路はフラッシュメモリが 適切に機能することを保証するため、異なるメモリ機能の対する適当なバイアス 条件が提供されてきた。フラッシュメモリ産業において、汎用されてきた消去操 作のための2種類のバイアス条件が ある。これら大まかに、電源消去方法とネガティブゲート消去方法に分類される 。両方法とも、Fowler-Nordheimトンネリングメカニズムによって、電源のフロ ーティングゲートから電源まで、フローティングゲートと電源の重複部分の間に ある非常に薄い電化層を通じて、電子を引き出す。トンネリング電流を惹起する ため、充分な電場が電源とゲートの間に負荷される。 電源消去方法では、12Vを電源ラインに、0Vをワードラインに負荷して、 ビットラインを浮かしている。消去操作の完了するため、高電源電圧を用いて充 分な電場を供給する。ネガティブゲート消去方法は−8Vをワードラインに、5 Vを電源ラインに負荷して、ビットラインを浮かせる。ゲートが負電圧を持つた め、本方法では充分な電場を供給するため、より低い電源電圧が要求される。 電源消去方法の欠点は、高電源電圧がメモリセルや周辺回路デバイスによる高 いブレークダウン電圧への必要性をより高めることである。ゆえに、周辺トラン ジスタのより深い結合とより厚いゲート酸化層が必要となる。これらの必要性に よって、メモリデバイスは縮小が難しくなる。さらに、より高い電源電圧によっ て、電流供給が難しくなる。電源をチップ上回路から生産する場合、より深刻な 問題となる。通常、電圧ジェネレーターは64KBのメモリセルを消去(10n A/セル)するため、約5mAを供給する必要がある。しかし、高電圧ジェネレ ーターの電流供給は、出力電圧が増加すると急激に減少してしまう。ゆえに、ポ ータブルなアプリケーションはパワーサプライVccが1つしかなく、チップ上 で高電圧を生産することを要求されるため、電源消去方法はこれらのアプリケー ションには不適切である。 結局、ネガティブゲート消去方法がより低い電源電圧を使用するため、より望 ましい。低電源電圧は容易にチップ上で生産でき、5Vの パワーサプライVccを使用すればVccによって直接供給することもできる。 ゲートで浮いているDC電流がないため、ネガティブゲート電圧に対して電流供 給に関する問題がない。ネガティブゲート消去方法は上述の本発明のフラッシュ メモリ回路において、1つのWL、1組のWLペア、複数のWL、複数のWLペ アを消去するのによく使用されている。しかし、従来のネガティブゲート消去方 法は本発明の回路によって提供されたWLペアの一部だけを消去するといった、 消去サイズに高い柔軟性を持つ消去方法には適さない。 前述したように、本発明のメモリ配列におけるWLまたはWLペアは図10a や図10bに示した通り、複数のセグメントに分解でき、各セグメントのメモリ セルは選択的に消去することができる。各セグメントは1バイトにまで小さくす ることが可能である。ネガティブゲート消去方法のバイアス条件がWLペアの1 つまたは複数のセグメントを消去するのに応用される場合、ネガティブゲート電 圧が選択されたセグメントにも、選択されていないセグメントにも負荷されるた め、消去を選択されていないセグメントはゲートの干渉を受ける。高いネガティ ブゲート電圧は長い消去時間において、フローティングゲートの電子を除去して しまう。 ゲート干渉を最小限に止めるため、従来の電源消去方法がWLまたはWLペア の1つまたはそれ以上のセグメント消去に使用される。従来の電源消去方法にお いて、選択されたセグメントの電源には12Vのような正電圧が負荷され、選択 されたセグメントのゲートはアースされる。図10aと図10bに示された本発 明の回路により、選択されたセグメントのセグメント電源ラインには高電圧が負 荷される。選択されていないセグメントのセグメント電源ラインは浮いている。 つまり、電源干渉とゲート干渉の両方を取り除くことができる。このケ ースにおいては少数のメモリセルのみ消去されるため、必要な電源電流は64K Bのメモリセルを消去するのに必要な供給電流ほど高くない。しかし、このバイ アス条件にも上述したように、より厚い酸化層とより深い結合を必要とするとい う欠点がある。 これらの問題を解決するため、消去操作のためより望ましいバイアス条件を持 つ適当な方法が開発され、上述したデコーダー回路の消去サイズに対する高い柔 軟性を発揮させている。選択されたWLペアの1つまたは複数のセグメントを消 去するより望ましいバイアス条件は、−4Vのような適当な負電圧をゲートライ ンに、7Vのような適当な正電圧を電源ラインに負荷して、ビットラインを浮か せるという条件である。制御ゲート(ワードライン)からフローティングゲート までのカップリング比率は約50%で、2Vを従来のネガティブゲート消去方法 の電源電圧に加えることにより、ゲート電圧は約4V低減される。これは充分に ゲート干渉を軽減する一方で、メモリセルの消去に対する電場を維持することが できる。メモリの読み込み機能を行う場合、WLには通常5Vが負荷される。つ まり、選択されていないセグメントに−4Vを負荷することで発生するゲート干 渉は、もはや読み込み操作によって発生するゲート干渉とはならない。これは確 実に無視することができる。 電源電圧が増加するが、選択されていないセグメントの電源干渉は増加してい ない。各セグメントは図10aに示されているSL11、またはSL12のよう な自身でデコードするセグメント電源ラインを持つため、同じWLペア内の選択 されていないセグメントのセグメント電源ラインは浮いている。さらに、適当な 正電源電圧には、従来の電源消去方法による厚い酸化層や大きな電源電流が必要 にならない。汎用されている電流デバイス技術のブレークダウン電圧(BVDS S)は8Vより高い。本発明の望ましいバイアス条件によれば、適当な正電源ラ イン電圧はブレークダウン電圧より低い。ゆえに、酸化層を厚くしたり、周辺デ バイスの結合を深くする必要がない。 さらに、7Vの電源ライン電圧はチップ上のポンプ回路で容易に得ることがで きる。ポンプ回路は5V Vccを使用すれば1段階、3V Vccを使用すれば 2段階が必要となる。結局、新しいバイアス条件は従来の条件に比べて、無視で きる程度のゲート干渉や容易に上げることができる電源電圧などの長所を提供す ることができる。また、電流デバイスの製造技術も同じである。上述した電源ラ イン電圧とゲートライン電圧は一例に過ぎずないことを強調する。その他の適当 な値も使用することができる。 前述の説明に続いて、本発明のフラッシュメモリに使用されるバイアス条件は 以下の通りである。従来のネガティブゲート消去方法のバイアス条件は低い電源 電圧という長所を持つため、1つまたは複数のWLペアを消去するのに適当であ る。従来の電源消去方法または適当な方法に使用されるバイアス条件は、WLま たはWLペアの1つまたは複数のセグメントのメモリセルを消去するのに使用で きる。いいかえれば、本発明において、最も適切なバイアス条件は消去操作のサ イズによって調整される。 本説明において指摘したように、本発明のフラッシュメモリの操作に対するよ り望ましいモードは、同時に同じ電源ラインを共用するワードラインペアやワー ドラインセグメントを消去することであるが、回路によって1つのワードライン におけるメモリセルを消去することもできる。さらに、1つのバイトセットのメ モリセルや1つのワードラインにおける小さなセグメントを消去することもでき る。しかし、隣に位置する選択されていないワードラインやワードラインセグメ ン トはストレスを受けたり、干渉を受けることもある。単独のワードラインを消去 する欠点を克服する方法は、選択されていない隣のWLにおけるストレスを受け るメモリセルのプログラムデータを消去前に記憶し、保存しておくことである。 選択されたWLが無事に消去、確認された後、隣のWLの消去前に保存されたデ ータを回復し、消去後に干渉されたWLのメモリセルの読み込みデータと比較す る。ポストプログラミング操作は、これらのデータが安全な読み込み範囲内で一 致しなかった場合、再実行される。このアプローチは従来のフラッシュメモリ回 路にも応用できるが、本発明では干渉を受けたワードラインに対してだけ再保存 するという長所を提供している。これは本発明において、隣のワードラインにお けるメモリセルは単一のワードラインが消去される時にオフとなり、データ干渉 が最小限に止められるためである。ゆえに、干渉を受けたメモリセルだけ再プロ グラミングされなければならない。しかし、従来のフラッシュメモリの場合は、 メモリセルのブロック全体で消去または再プログラミングを行われなければなら ない。 図13に、消去操作後にストレスを受けたメモリセルをポストプログラミング する手順のフローチャートを示す。これらのメモリセルは消去を選択されておら ず、そのデータは回復のために保存されていたと仮定している。以下のようにま とめることができる。 I ストレスを受けたメモリセルのメモリデータを読み込み、保存されたメモリ データと比較する。 II 3V操作における4V前後の閾値電圧を持つデータ「0」を確認する。失敗 した場合は、その閾値電圧を再保存し、4V以上に回復させるため、メモリセル をポストプログラミングする。再プログラミングを行う前に許容できる消去時間 を超えた場合、フラッシュメモリデ バイスは欠陥があるとみなされる。 III 3V操作における1V前後の閾値電圧を持つデータ「1」を確認する。失 敗した場合は、その閾値電圧を再保存し、1Vに回復させるため、メモリセルを ポストプログラミングする。プログラミングを行う前に許容できる消去時間を超 えた場合、フラッシュメモリデバイスは欠陥があるとみなされる。 IV データ「0」と「1」が両方とも無事にメモリセルヘ最保存された場合、ポ ストプログラミングが完了する。 上記のポストプログラミング手順は、本発明のフラッシュメモリ回路が同じ電 源ラインを共用するペアと十分に対になっていない複数のワードラインを消去す るのに使用された場合、データ干渉を克服するのに使用される。図14に、本発 明における複数のワードラインを消去する方法のフローチャートを示す。消去方 法のこのモードはマルチプル・ワードライン・モードと呼ばれている。以下のよ うにまとめることができる。 a.消去するワードラインを選択する。 b.消去操作によってデータ干渉を受けるという、隣の選択されていないワード ラインのメモリセルからメモリデータを読み込む。例えば、消去を選択されたワ ードラインと同じ電源ラインを共用する各ワードラインなど。さらに、データを チップ上またはチップ外にあるSRAMのような一時保存デバイスに保存する。 c.1つまたはそれ以上のワードラインを消去するため、選択されたワードライ ンに適当なバイアス条件を適用し、その他の選択されていないワードラインをオ フにする。 d.選択されたワードラインに消去パルスを加える。 e.選択されたワードラインにおけるメモリセルを確認する。選択さ れたすべてのワードラインが無事に確認を通過したならば、ステップgに進む。 f.許容消去時間を過ぎていない場合、ステップeで確認に失敗したワードライ ンを再選択し、次の消去操作を行うためステップcに戻る。許容消去時間を過ぎ ている場合、消去操作を終了し、フラッシュメモリに欠陥があるとみなす。 g.図13に示したポストプログラミング手順を行う。 従来の技術に比べて、本発明の消去操作では新たな3つの要点がある。最初に 、ステップfにおいて、確認を通過した選択されたワードラインは選択されてい ないとして、リセットされ、次の消去操作において消去パルスをこれらのワード ラインに加えない。これは過剰消去のセルを顕著に減少することができる。反対 に、従来のフラッシュメモリはこれらのワードラインに対しても消去を続け、選 択されたすべてのワードラインが消去、確認するまで行われる。第2に、メモリ セルがステップfで継続的に消去されなければならない場合、操作はステップc に戻り、バイアス条件は上述した確認ステップで検出されたメモリセルの閾値電 圧により更新される。一方、従来のフラッシュメモリでは、ステップdに戻り、 バイアス条件は更新されない。第3に、ステップbとステップgでは、消去で干 渉を受けたメモリセルのデータをポストプログラミングする。一方、従来の技術 では、この操作が行われない。 上述したように、本発明のフラッシュメモリはワードラインのメモリセルを複 数のセグメントに分割することもできる。1つのワードラインの1つまたは複数 のセグメントのメモリセルを消去するため、操作は似ているが、電源干渉を受け る選択されていない隣のワードラインのメモリセルに加えて、選択されたワード ラインから障害を受ける 選択されていないメモリセルに対しても、SRAMのような一時保存デバイスに データを読み込み、保存しなければならないという点が異なる。これらのメモリ セルは消去操作の間に干渉を受けたならば、確認され、再保存されなければなら ない。図15に、1つのワードラインまたは1組のワードラインペアの1つまた は複数のセグメントを消去する本発明の方法を示す。消去操作の本モードは、マ ルチプル・セグメント・モードと呼ばれている。以下のようにまとめることがで きる。 A.消去するワードラインセグメントを選択する。 B.消去操作によってデータ干渉を受けるという、同じワードラインにおける選 択されていないワードラインセグメントのメモリセルや、隣の選択されていない ワードラインのメモリセルからからメモリデータを読み込む。さらに、データを チップ上またはチップ外にあるSRAMのような一時保存デバイスに保存する。 C.1つまたはそれ以上のワードラインセグメントを消去するため、選択された ワードラインセグメントに適当なバイアス条件を適用し、その他の選択されてい ないワードラインセグメントと選択されていない他のワードラインをオフにする 。 D.選択されたワードラインセグメントに消去パルスを加える。 E.選択されたワードラインセグメントにおけるメモリセルを確認する。選択さ れたすべてのワードラインセグメントが無事に確認を通過したならば、ステップ Gに進む。 F.許容消去時間を過ぎていない場合、ステップEで確認に失敗したワードライ ンセグメントを再選択し、次の消去操作を行うためステップCに戻る。許容消去 時間を過ぎている場合、消去操作を終了し、フラッシュメモリに欠陥があるとみ なす。 G.図13に示したポストプログラミング手順を行う。 図14と同様に、各選択されたセグメントはステップFの確認を通過した後、 消去が中止される。前述した通り、適当な正電圧をセグメント電源ラインに、適 当な負電圧をゲートに供給することで得られたバイアス条件が、ステップCの消 去操作において、選択されたワードラインセグメントに使用される。選択されて いないワードラインセグメントのセグメント電源ラインは浮いていなければなら ない。前述した通り、バイオス条件は選択されていないワードラインセグメント へのゲート干渉を軽減する。 図14と図15のフローチャートに示された方法は、複数のワードラインやワ ードラインセグメントのメモリセルを消去するために設計されている。本発明は さらに、図14と図15の両方の方法の長所を組み合わせて、示されたフラッシ ュメモリ回路の消去操作強化のための二段階操作を提供する。従来のフラッシュ メモリ回路において、複数のワードラインのメモリセルが消去に選択されたとき 、消去に長い時間を取るメモリセルがあるならば、その他の選択されたセルは遅 いセルの消去が完了するまで、継続して消去が行われる。これは過剰消去のセル を増やすだけではなく、時間とエネルギーの浪費でもある。本応用において、過 剰消去の欠点と問題が前述されている。本発明の図14に示された方法では、こ の問題を回避するため、ワードラインにおける消去操作を独立して中止すること ができる。しかし、遅いセルが多くのワードラインに存在し、干渉するならば、 個々のワードラインの消去を中止する方法では欠点を解決することができない。 この問題を解決するため、図16のフローチャートに複数のワードラインを消 去する新たな方法を示す。図16に示された消去方法は、マルチプル・ワードラ イン・モードとマルチプル・セグメント・モー ドを含む。最初に、選択されたワードラインはマルチプル・ワードライン・モー ドで消去される。そのモードにおいて、選択された複数のワードラインはすべて 同時に消去され、確認を通過したワードラインは個々に消去を中止する。ほとん どの選択されたワードラインが無事に消去、確認された後、消去操作はマルチプ ル・セグメント・モードに切り換えられる。マルチプル・セグメント・モードに おいて、消去が完了していないワードラインが検出され、ワードライン毎に消去 される。 さらに消去が必要なワードラインに対しては、消去が完了していないメモリセ ルを含む複数のセグメントに消去パルスが加えられる。各セグメントは確認を通 過した時点で個々に消去を中止することができる。ワードラインのすべてのセグ メントが無事に消去、確認された後、消去が完了していないメモリセルを含む次 のワードラインが検出され、マルチプル・セグメント・モードの消去が進められ る。消去操作のマルチプル・セグメント・モードは選択されたワードラインのす べてのメモリセルの消去、確認されるまで続けられる。図14で行われた各ステ ップが、図16でもステップfを除いて繰り返されている。ステップfにおいて 、図16の方法では、許容消去時間が過ぎていなければ、消去操作をマルチプル ・セグメント・モードに切り換えるかを決定する。その決定は、加える消去パル スの数、確認を失敗したメモリセルの数、消去されたメモリセルの最小閾値電圧 のような複数のファクターに基づいて行われる。 消去操作のマルチプル・ワードライン・モードをマルチプル・セグメント・モ ードに切り換えるかどうか決定する少数の例を以下の示す。複数のワードライン のメモリセルが消去を選択されたとする。5つのワードラインが選択されたワー ドライン全体の一部を代表する。モー ドを切り換えるための設定条件は、消去・確認を失敗したワードラインの総数が 5未満になった場合とすることができる。選択されたワードラインに加えられる 消去パルスの総数も、追加の制限条件とすることができる。例えば、消去パルス の数が100のような設定値を越え、消去・確認を失敗したワードラインの総数 が5未満になったとき、マルチプル・セグメント・モードが開始される。また、 追加基準として、メモリセルの最大閾値電圧を使用することもできる。マルチプ ル・ワードライン・モードからマルチプル・セグメント・モードに切り換えるポ イントを、消去・確認が失敗したメモリセルの最大閾値電圧が3Vのような設定 値を越え、消去・確認を失敗したワードラインの総数が5未満となった時とする ことができる。上記のワードライン数と電圧値は例にすぎず、本発明の範囲を制 限するものではない。 マルチプル・ワードライン・モードの継続が決定されたならば、消去操作は図 14の方法に戻る。消去操作がマルチプル・セグメント・モードに切り換えられ たならば、確認結果に基づいて各ワードラインのワードラインセグメントが認識 される。認識された各ワードラインのワードラインセグメントはさらに図15に 示された方法で消去を選択される。マルチプル・セグメント・モードに切り換え ることができることにより、遅いメモリセルを含まないワードラインセグメント は長い消去時間に干渉される機会が減る。ゆえに、過剰消去問題が解決され、電 力消費も顕著に減少することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),CN,JP,K R,SG (72)発明者 曹 興亜 台湾台北県新店市五峰路61巷7号2楼. 【要約の続き】 ウトにも示されている。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 請求項1 それぞれ1つの制御ゲート、1つのドレインおよび1つの電源を持ち、複数の 列と複数の行に配列された複数のフラッシュメモリセルと、 それぞれ、同じ奇数列においてすべてのフラッシュメモリセルの制御ゲートを 接続している複数の奇数のワードラインと、 それぞれ、同じ偶数列においてすべてのフラッシュメモリセルの制御ゲートを 接続している複数の偶数のワードラインと、 それぞれ、同じ行においてすべてのフラッシュメモリセルのドレインを接続し ている複数のビットラインと、 それぞれ、奇数列と前記奇数列に隣接する関連偶数列においてすべてのフラッ シュメモリセルの電源を接続している複数の電源ラインとから構成されているこ とを特徴とするフラッシュメモリ配列。 請求項2 さらに、少なくとも1行のトランジスタを持ち、各トランジスタには1つのゲ ートがあり、前記ゲートは1列のメモリセルの1つのワードラインにカップリン グされ、前記列に関連する電源ラインを電源電流ドレイニングラインまで接続し ており、プログラミング操作において高セル電流を分流処理し、且つ関連電源ラ インを第1アースに接続し、プログラミング操作において前記電源電流ドレイニ ングラインを第2アースに接続することを特徴とする請求項1に記載のフラッシ ュメモリ配列。 請求項3 前記複数の電源ラインの各々が1つの奇数列および1つの関連する偶数列にお けるメモリセルの電源に接続されておらず、前記メモリ配列がそれぞれ複数の行 から構成されるという複数のセグメントに分割され、前記セグメントが複数のセ グメント電源ラインを持ち、前記セグメント電源ラインが1つの奇数列と1つの 関連する偶数列におけるすべてのメモリセルの電源を一緒に連結して形成されて おり、前記関連する偶数列のセグメントは前記奇数列と隣り合い、且つ少なくと も1つの電源セグメント制御トランジスタによって再び奇数および偶数列に関連 する電源ラインに接続され、前記電源セグメント制御トランジスタには1つのゲ ートがあり、前記セグメントの電源セグメント制御ラインにカップリングされて いることを特徴とする請求項1に記載のフラッシュメモリ配列。 請求項4 前記電源セグメント制御ラインと前記電源セグメント制御トランジスタが第1 ポリシリコン層に構築され、奇数および偶数のワードラインと前記複数のフラッ シュメモリセルの制御ゲートが第2ポリシリコン層に形成されることを特徴とす る請求項3に記載のフラッシュメモリ配列。 請求項5 1つのフラッシュメモリ配列と、 1つのバンクデコーダーと、 前記バンクデコーダーで制御される1つの電源ライン圧力と、 1つの電源ラインデコーダーと、 前記バンクデコーダーで制御される1つの奇数ワードライン電圧と、 前記バンクデコーダーで制御される1つの偶数ワードライン電圧と、 1つのワードラインデコーダーとから構成される複数のフラッシュメモリバン クを持つフラッシュメモリ回路において、 前記フラッシュメモリ配列が、 それぞれ1つの制御ゲート、1つのドレインおよび1つの電源を持ち、複数の 列と複数の行に配列された複数のフラッシュメモリセルと、 それぞれ、同じ奇数列においてすべてのフラッシュメモリセルの制御ゲートを 接続している複数の奇数のワードラインと、 それぞれ、同じ偶数列においてすべてのフラッシュメモリセルの制御ゲートを 接続している複数の偶数のワードラインと、 それぞれ、同じ行においてすべてのフラッシュメモリセルのドレインを接続し ている複数のビットラインと、 それぞれ、奇数列と前記奇数列に隣接する関連偶数列においてすべてのフラッ シュメモリセルの電源を接続している複数の電源ラインとを含み、 前記電源ラインデコーダーが、 電源制御ラインと、 それぞれの電源主アドレスラインが対応する電源副アドレスラインを持つ複数 の電源主アドレスラインおよび電源副アドレスラインと、 それぞれ電源主アドレスラインと対応する電源副アドレスラインにカップリン グされ、電源ラインを前記電源ライン電圧または前記電源制御ラインに接続する 複数の電源ゲーティングデバイスとを含み、 前記ワードラインデコーダーが、 ワード制御ラインと、 それぞれのワード主アドレスラインと対応するワード副アドレスラインを持つ 複数のワード主アドレスラインとワード副アドレスラインと、 そして、それぞれワード主アドレスラインと対応するワード副アドレスライン にカップリングされ、奇数ワードラインを前記奇数ワードライン電圧または前記 ワード制御ラインに接続するか、偶数ワードラインを前記偶数ワードライン電圧 または前記ワード制御ラインに接続する、複数のワードゲーティングデバイスと を含み、 さらに、奇数ワードゲーティングデバイスと隣の偶数ワードゲーティングデバ イスが同じワード主アドレスラインと同じ副アドレスラインにカップリングされ て、奇数ワードラインと偶数ワードラインがそれぞれ同時に接続されることを特 徴とする複数のフラッシュメモリバンクのフラッシュメモリ回路。 請求項6 前記電源ライン電圧を供給する前記バンクデコーダーにより制御される電源ラ インラッチと、 前記奇数ワードライン電圧を供給する前記バンクデコーダーにより制御される 奇数ワードラインラッチと、 前記偶数ワードライン電圧を供給する前記バンクデコーダーにより制御される 偶数ワードラインラッチとから構成されることを特徴とする請求項5に記載のフ ラッシュメモリ回路。 請求項7 それぞれの前記電源ゲーティングデバイスが、第1および第2トランジスタ から構成され、当該第1および第2トランジスタが電源主アドレスラインと対応 する電源副アドレスラインをそれぞれカップリングするゲートを持ち、電源ライ ンを前記電源ラインラッチまたは前記電源制御ラインに接続することを特徴とす る請求項6に記載のフラッシュメモリ回路。 請求項8 それぞれの前記ワードゲーティングデバイスが、 ワード主アドレスラインと対応するワード副アドレスラインへそれぞれカップ リングするゲートを持ち、奇数ワードラインを前記奇数ワードラッチに接続する か、または偶数ワードラインを前記偶数ワードラインラッチに接続する1組のn −チャンネルおよびp−チャンネルトランジスタと、 ワード副アドレスラインへカップリングするゲートを持ち、さらに奇数または 偶数ワードラインを前記ワード制御ラインに接続するn−チャンネルトランジス タとから構成され、 前記n−チャンネルトランジスタへカップリングされるワード副アドレスライ ンが対の前記トランジスタにカップリングされるワード副アドレスラインと同じ であり、前記n−チャンネルトランジスタによって接続されるワードラインが対 の前記トランジスタに接続されるワードラインと同じであることを特徴とする請 求項6に記載のフラッシュメモリ回路。 請求項9 さらに、少なくとも1行のトランジスタを持ち、各トランジスタには1つのゲ ートがあり、前記ゲートは1列のメモリセルの1つのワードラインにカップリン グされ、前記列に関連する電源ラインを電源電流ドレイニングラインまで接続し ており、プログラミング操作において高セル電流を分流処理し、且つ関連電源ラ インを第1アースに接続し、プログラミング操作において前記電源電流ドレイニ ングラインを第2アースに接続することを特徴とする請求項6に記載のフラッシ ュメモリ回路。 請求項10 前記電源ゲーティングデバイスが、第1および第2トランジスタから構成され 、当該第1および第2トランジスタはそれぞれ電源主アドレスラインと対応す る電源副アドレスラインへそれぞれカップリングするゲートを持ち、電源ライン を前記電源ラインラッチまたは前記電源制御ラインに接続し、 前記ワードゲーティングデバイスが、 ワード主アドレスラインと対応するワード副アドレスラインをそれぞれカップ リングするゲートを持ち、奇数ワードラインを前記奇数ワードラッチに接続する か、または偶数ワードラインを前記偶数ワードラインラッチに接続する1組のn −チャンネルおよびp−チャンネルトランジスタと、 ワード副アドレスラインをカップリングするゲートを持ち、奇数または偶数ワ ードラインを前記ワード制御ラインに接続するn−チャンネルトランジスタとか ら構成され、 前記n−チャンネルトランジスタにカップリングされるワード副アドレスライ ンが対の前記トランジスタにカップリングされるワード副アドレスラインと同じ であり、前記n−チャンネルトランジスタによって接続されるワードラインが対 の前記トランジスタに接続されるワードラインと同じであることを特徴とし、 前記メモリ配列が、少なくとも1行のトランジスタから構成され、各トランジ スタには1つのゲートがあり、前記ゲートは1列のメモリセルの1つのワードラ イン上にカップリングされ、前記列に関連する電源ラインを電源電流ドレイニン グラインまで接続しており、プログラミング操作において高セル電流を分流処理 し、且つ関連電源ラインを第1アースに接続し、プログラミング操作において前 記電源電流ドレイニングラインを第2アースに接続することを特徴とする請求項 6に記載のフラッシュメモリ回路。 請求項11 複数の電源ラインの各々が1つの奇数列および1つの関連する偶数列における メモリセルの電源に接続されておらず、前記メモリ配列がそれぞれ複数の行から 構成されるという複数のセグメントに分割され、前記セグメントが複数のセグメ ント電源ラインを持ち、前記セグメント電源ラインが1つの奇数列と1つの関連 する偶数列におけるすべてのメモリセルの電源を一緒に連結して形成されており 、セグメントの関連する偶数列は前記奇数列と隣り合い、且つ少なくとも1つの 電源セグメント制御トランジスタによって再び奇数および偶数列に関連する電源 ラ インに接続され、前記電源セグメント制御トランジスタには1つのゲートがあり 、前記セグメントの電源セグメント制御ラインにカップリングされていることを 特徴とする請求項6に記載のフラッシュメモリ回路。 請求項12 前記電源セグメント制御ラインと前記電源セグメント制御トランジスタが第1 ポリシリコン層に構築され、奇数および偶数のワードラインと前記複数のフラッ シュメモリセルの制御ゲートが第2ポリシリコン層に形成されることを特徴とす る請求項11に記載のフラッシュメモリ回路。 請求項13 1つのフラッシュメモリ配列と、 1つのバンクデコーダーと、 前記バンクデコーダーで制御される1つの電源ライン圧力と、 1つの電源ラインデコーダーと、 前記バンクデコーダーで制御される1つのワード制御ラインと、 前記バンクデコーダーで制御される1つのワードライン電圧と、 1つのワードラインデコーダーとから構成される複数のフラッシュメモリバン クを持つフラッシュメモリ回路において、 前記フラッシュメモリ配列が、 それぞれ1つの制御ゲート、1つのドレインおよび1つの電源を持ち、複数の 列と複数の行に配列された複数のフラッシュメモリセルと、 それぞれ、同じ列においてすべてのフラッシュメモリセルの制御ゲートを接続 している複数のワードラインと、 それぞれ、同じ行においてすべてのフラッシュメモリセルのドレインを接続し ている複数のビットラインと、 それぞれ、奇数列と前記奇数列に隣接する関連偶数列においてすべてのフラッ シュメモリセルの電源を接続している複数の電源ラインとを含み、 前記電源ラインデコーダーが、 電源制御ラインと、 それぞれの電源主アドレスラインが対応する電源副アドレスラインを持つ複 数の電源主アドレスラインおよび電源副アドレスラインと、 それぞれ電源主アドレスラインと対応する電源副アドレスラインにカップリン グされ、電源ラインを前記電源ライン電圧または前記電源制御ラインに接続する 複数の電源ゲーティングデバイスとを含み、 前記ワードラインデコーダーが、 それぞれのワード主アドレスラインと対応するワード副アドレスラインを持つ 複数のワード主アドレスラインとワード副アドレスラインと、 そして、それぞれワード副アドレスラインにカップリングされ、ワードライン 電圧によりワードラインを対応するワード主アドレスラインに接続するか、また は前記ワード制御ラインに接続するかを制御されている複数のワードゲーティン グデバイスとを含むことを特徴とする複数のフラッシュメモリバンクを持つフラ ッシュメモリ回路。 請求項14 前記電源ライン電圧を供給する前記バンクデコーダーにより制御される電源ラ インラッチと、 前記ワード制御ラインを供給する前記バンクデコーダーにより制御されるワー ド制御ラッチと、 前記ワードライン電圧を供給する前記バンクデコーダーにより制御されるワー ドラインラッチとから構成されることを特徴とする請求項13に記載のフラッシ ュメモリ回路。 請求項15 それぞれの前記電源ゲーティングデバイスが、第1および第2トランジスタか ら構成され、前記第1および第2トランジスタが電源主アドレスラインと対応す る電源副アドレスラインをそれぞれカップリングするゲートを持ち、電源ライン を前記電源ラインラッチまたは前記電源制御ラインに接続することを特徴とする 請求項14に記載のフラッシュメモリ回路。 請求項16 それぞれの前記ワードゲーティングデバイスが、 前記ワードラインラッチへ一緒に接続し、カップリングするゲートを持ち、 ワードラインをワード主アドレスラインまたは前記ワード制御ラッチに接続する 1組のn−チャンネルおよびp−チャンネルトランジスタと、 ワード副アドレスラインへカップリングするゲートを持ち、前記対のトランジ スタに接続されたワードラインを前記ワード制御ラッチに接続するn−チャンネ ルトランジスタとから構成され、 前記n−チャンネルトランジスタにカップリングされるワード副アドレスライ ンが対の前記トランジスタにカップリングされるワード主アドレスラインと同じ であることを特徴とする請求項14に記載のフラッシュメモリ回路。 請求項17 前記メモリ配列が少なくとも1行のトランジスタから構成され、それぞれの前 記トランジスタには1つのゲートがあり、前記ゲートは1列のメモリセルの1つ のワードラインへカップリングされ、列に関連する電源ラインを電源電流ドレイ ニングラインまで接続しており、プログラミング操作において高セル電流を分流 処理し、且つ関連電源ラインを第1アースに接続し、プログラミング操作におい て前記電源電流ドレイニングラインを第2アースに接続することを特徴とする請 求項14に記載のフラッシュメモリ回路。 請求項18 前記電源ゲーティングデバイスが、第1および第2トランジスタから構成され 、それぞれ電源主アドレスラインと対応する電源副アドレスラインへカップリン グするゲートを持ち、電源ラインを前記電源ラインラッチまたは前記電源制御ラ インに接続し、 前記ワードゲーティングデバイスが、 前記ワードラインラッチへ一緒に接続し、カップリングするゲートを持ち、ワ ードラインをワード主アドレスラインまたは前記ワード制御ラッチに接続する1 組のn−チャンネルおよびp−チャンネルトランジスタと、 ワード副アドレスラインへカップリングするゲートを持ち、前記対のトランジ スタに接続されたワードラインを前記ワード制御ラッチに接続するn−チャンネ ルトランジスタとから構成され、 前記n−チャンネルトランジスタにカップリングされるワード副アドレスラ インが対の前記トランジスタにカップリングされるワード主アドレスラインと同 じであることを特徴とし、 前記メモリ配列が、少なくとも1行のトランジスタから構成され、各トランジ スタには1つのゲートがあり、前記ゲートは1列のメモリセルの1つのワードラ インへカップリングされ、列に関連する電源ラインを電源電流ドレイニングライ ンまで接続しており、プログラミング操作において高セル電流を分流処理し、且 つ関連電源ラインを第1アースに接続し、プログラミング操作において前記電源 電流ドレイニングラインを第2アースに接続することを特徴とする請求項14に 記載のフラッシュメモリ回路。 請求項19 それぞれの前記複数の電源ラインが1つの奇数列および1つの関連する偶数列 におけるメモリセルの電源に接続されておらず、前記メモリ配列がそれぞれ複数 の行から構成されるという複数のセグメントに分割され、それぞれのセグメント が複数のセグメント電源ラインを持ち、前記セグメント電源ラインが1つの奇数 列と1つの関連する偶数列におけるすべてのメモリセルの電源を一緒に連結して 形成されており、セグメントにおける関連する偶数列は前記奇数列と隣り合い、 且つ少なくとも1つの電源セグメント制御トランジスタによって再び奇数および 偶数列に関連する電源ラインに接続され、前記電源セグメント制御トランジスタ には1つのゲートがあり、セグメントの電源セグメント制御ラインへカップリン グされていることを特徴とする請求項14に記載のフラッシュメモリ回路。 請求項20 前記電源セグメント制御ラインと前記電源セグメント制御トランジスタが第1 ポリシリコン層に構築され、前記複数のワードラインと前記複数のフラッシュメ モリセルの制御ゲートが第2ポリシリコン層に形成されることを特徴とする請求 項19に記載のフラッシュメモリ回路。 請求項21 1つのフラッシュメモリ配列と、 1つのバンクデコーダーと、 前記バンクデコーダーで制御される1つの電源ライン圧力と、 1つの電源ラインデコーダーと、 前記バンクデコーダーで制御される1つのワード制御ラインと、 前記バンクデコーダーで制御される1つの第1ワードライン電圧と、 前記バンクデコーダーで制御される1つの第2ワードライン電圧と、 1つのワードラインデコーダーとから構成される複数のフラッシュメモリバン クを持つフラッシュメモリ回路において、 前記フラッシュメモリ配列が、 それぞれ1つの制御ゲート、1つのドレインおよび1つの電源を持ち、複数の 列と複数の行に配列された複数のフラッシュメモリセルと、 それぞれ、同じ列においてすべてのフラッシュメモリセルの制御ゲートを接続 している複数のワードラインと、 それぞれ、同じ行においてすべてのフラッシュメモリセルのドレインを接続し ている複数のビットラインと、 それぞれ、奇数列と前記奇数列に隣接する関連偶数列においてすべてのフラッ シュメモリセルの電源に接続されている複数の電源ラインとを含み、 前記電源ラインデコーダーが、 電源制御ラインと、 それぞれの電源主アドレスラインが対応する電源副アドレスラインを持つ複数 の電源主アドレスラインと電源副アドレスラインと、 それぞれ電源主アドレスラインと対応する電源副アドレスラインにカップリン グされ、電源ラインを前記電源ライン電圧または前記電源制御ラインに接続する 複数の電源ゲーティングデバイスとを含み、 前記ワードラインデコーダーが、 それぞれのワード主アドレスラインと対応するワード副アドレスラインを持つ 複数のワード主アドレスラインおよびワード副アドレスラインと、 それぞれワード副アドレスラインにカップリングされ、前記第1および第2ワ ードライン電圧によりワードラインを対応するワード主アドレスラインに接続す るか、または前記ワード制御ラインに接続するかを制御されている複数のワード ゲーティングデバイスとを含むことを特徴とする複数のフラッシュメモリバン クを持つフラッシュメモリ回路。 請求項22 前記電源ライン電圧を供給する前記バンクデコーダーにより制御される電源ラ インラッチと、 前記ワード制御ラインを供給する前記バンクデコーダーにより制御されるワー ド制御ラッチと、 前記第1ワードライン電圧を供給する前記バンクデコーダーにより制御される 第1ワードラインラッチと、 前記第2ワードライン電圧を供給する前記バンクデコーダーにより制御される 第2ワードラインラッチとから構成されることを特徴とする請求項21に記載の フラッシュメモリ回路。 請求項23 それぞれの前記電源ゲーティングデバイスが、第1および第2トランジスタか ら構成され、前記第1および第2トランジスタが電源主アドレスラインと対応す る電源副アドレスラインをそれぞれカップリングするゲートを持ち、電源ライン を前記電源ラインラッチまたは前記電源制御ラインに接続することを特徴とする 請求項22に記載のフラッシュメモリ回路。 請求項24 それぞれの前記ワードゲーティングデバイスが、 前記ワードラインラッチへ一緒に接続し、カップリングするゲートを持ち、ワ ードラインをワード主アドレスラインまたは前記ワード制御ラッチに接続する1 組のn−チャンネルおよびp−チャンネルトランジスタと、 ワード副アドレスラインヘカップリングするゲートを持ち、前記対のトランジ スタに接続されたワードラインを前記ワード制御ラッチに接続するn−チャンネ ルトランジスタとから構成され、 前記n−チャンネルトランジスタにカップリングされるワード副アドレスライ ンが対の前記トランジスタにカップリングされるワード主アドレスラインと同じ であることを特徴とする請求項22に記載のフラッシュメモリ回路。 請求項25 前記メモリ配列が少なくとも1行のトランジスタから構成され、それぞれの前 記トランジスタには1つのゲートがあり、前記ゲートは1列のメモリセルの1つ のワードラインへカップリングされ、列に関連する電源ラインを電源電流ドレイ ニングラインまで接続しており、プログラミング操作において高セル電流を分流 処理し、且つ関連電源ラインを第1アースに接続し、プログラミング操作におい て前記電源電流ドレイニングラインを第2アースに接続することを特徴とする請 求項22に記載のフラッシュメモリ回路。 請求項26 前記電源ゲーティングデバイスが、第1および第2トランジスタから構成され 、それぞれ電源主アドレスラインと対応する電源副アドレスラインへカップリン グするゲートを持ち、電源ラインを前記電源ラインラッチまたは前記電源制御ラ インに接続し、 前記ワードゲーティングデバイスが、 前記ワードラインラッチへ一緒に接続し、カップリングするゲートを持ち、ワ ードラインをワード主アドレスラインまたは前記ワード制御ラッチに接続する1 組のn−チャンネルおよびp−チャンネルトランジスタと、 ワード副アドレスラインへカップリングするゲートを持ち、、前記対のトラン ジスタに接続されたワードラインを前記ワード制御ラッチに接続するn−チャン ネルトランジスタとから構成され、 前記n−チャンネルトランジスタにカップリングされるワード副アドレスライ ンが対の前記トランジスタにカップリングされるワード主アドレスラインと同じ であることを特徴とし、 前記メモリ配列が、少なくとも1行のトランジスタから構成され、各トランジ スタには1つのゲートがあり、前記ゲートは1列のメモリセルの1つのワードラ インへカップリングされ、列に関連する電源ラインを電源電流ドレイニングライ ンまで接続しており、プログラミング操作において高セル電流を分流処理し、且 つ関連電源ラインを第1アースに接続し、プログラミング操作において前記電源 電流ドレイニングラインを第2アースに接続することを特徴とする請求項22に 記載のフラッシュメモリ回路。 請求項27 それぞれの前記複数の電源ラインが1つの奇数列および1つの関連する偶数列 におけるメモリセルの電源に接続されておらず、前記メモリ配列がそれぞれ複数 の行から構成されるという複数のセグメントに分割され、それぞれのセグメント が複数のセグメント電源ラインを持ち、前記セグメント電源ラインが1つの奇数 列と1つの関連する偶数列におけるすべてのメモリセルの電源を一緒に連結して 形成されており、セグメントにおける関連する偶数列は前記奇数列と隣り合い、 且つ少なくとも1つの電源セグメント制御トランジスタによって再び奇数および 偶数列に関連する電源ラインに接続され、前記電源セグメント制御トランジスタ には1つのゲートがあり、セグメントの電源セグメント制御ラインへカップリン グされていることを特徴とする請求項22に記載のフラッシュメモリ回路。 請求項28 前記電源セグメント制御ラインと前記電源セグメント制御トランジスタが第1 ポリシリコン層に構築され、前記複数のワードラインと前記複数のフラッシュメ モリセルの制御ゲートが第2ポリシリコン層に形成されることを特徴とする請求 項27に記載のフラッシュメモリ回路。 請求項29 1つのフラッシュメモリ配列と、 1つのバンクデコーダーと、 前記バンクデコーダーで制御される1つの電源ライン圧力と、 1つの電源ラインデコーダーと、 前記バンクデコーダーで制御される1つのワード制御ラインと、 前記バンクデコーダーで制御される1つの奇数ワードライン電圧と、 前記バンクデコーダーで制御される1つの偶数ワードライン電圧と、 1つのワードラインデコーダーとから構成される複数のフラッシュメモリバン クを持つフラッシュメモリ回路において、 前記フラッシュメモリ配列が、 それぞれ1つの制御ゲート、1つのドレインおよび1つの電源を持ち、複数の 列と複数の行に配列された複数のフラッシュメモリセルと、 それぞれ、同じ奇数列においてすべてのフラッシュメモリセルの制御ゲートを 接続している複数の奇数ワードラインと、 それぞれ、同じ偶数列においてすべてのフラッシュメモリセルの制御ゲートを 接続している複数の偶数ワードラインと、 それぞれ、同じ行においてすべてのフラッシュメモリセルのドレインを接続し ている複数のビットラインと、 それぞれ、奇数列と前記奇数列に隣接する関連偶数列においてすべてのフラッ シュメモリセルの電源に接続されている複数の電源ラインとを含み、 前記電源ラインデコーダーが、 電源制御ラインと、 それぞれの電源主アドレスラインが対応する電源副アドレスラインを持つ複数 の電源主アドレスラインと電源副アドレスラインと、 それぞれ電源主アドレスラインと対応する電源副アドレスラインにカップリン グされ、電源ラインを前記電源ライン電圧または前記電源制御ラインに接続する 複数の電源ゲーティングデバイスとを含み、 前記ワードラインデコーダーが、 それぞれのワード主アドレスラインと対応するワード副アドレスラインを持つ 複数のワード主アドレスラインおよびワード副アドレスラインと、 それぞれワード副アドレスラインにカップリングされ、前記奇数ワードライン 電圧により奇数ワードラインを対応するワード主アドレスラインまたは前記ワー ド制御ラインに接続するかを制御されているか、またはそれぞれワード副アドレ スラインにカップリングされ、前記偶数ワードライン電圧により偶数ワードライ ンを対応するワード主アドレスラインまたは前記ワード制御ラインに接続するか を制御されている複数のワードゲーティングデバイスとを含み、 奇数ワードゲーティングデバイスと隣接する偶数ワードゲーティングデバイス が同じワード主アドレスラインと同じ副アドレスラインにカップリングされ、奇 数ワードラインと偶数ワードラインをそれぞれ同時に接続することを特徴とする 複数のフラッシュメモリバンクを持つフラッシュメモリ回路。 請求項30 前記電源ライン電圧を供給する前記バンクデコーダーにより制御される電源ラ インラッチと、 前記ワード制御ラインを供給する前記バンクデコーダーにより制御されるワー ド制御ラッチと、 前記奇数ワードライン電圧を供給する前記バンクデコーダーにより制御される 奇数ワードラインラッチと、 前記偶数ワードライン電圧を供給する前記バンクデコーダーにより制御される 偶数ワードラインラッチとから構成されることを特徴とする請求項29に記載の フラッシュメモリ回路。 請求項31 それぞれの前記電源ゲーティングデバイスが、第1および第2トランジスタか ら構成され、前記第1および第2トランジスタが電源主アドレスラインと対応す る電源副アドレスラインをそれぞれカップリングするゲートを持ち、電源ライン を前記電源ラインラッチまたは前記電源制御ラインに接続することを特徴とする 請求項30に記載のフラッシュメモリ回路。 請求項32 それぞれの前記ワードゲーティングデバイスが、 前記奇数ワードラインラッチへ一緒に接続し、カップリングするゲートを持ち 、奇数ワードラインをワード主アドレスラインまたは前記ワード制御ラッチに接 続するか、または前記偶数ワードラインラッチへ一緒に接続し、カップリングす るゲートを持ち、偶数ワードラインをワード主アドレスラインまたは前記ワード 制御ラッチに接続する1組のn−チャンネルおよびp−チャンネルトランジスタ と、 ワード副アドレスラインへカップリングするゲートを持ち、前記対のトランジ スタに接続されたワードラインを前記ワード制御ラッチに接続するn−チャンネ ルトランジスタとから構成され、 前記n−チャンネルトランジスタにカップリングされるワード副アドレスライ ンが対の前記トランジスタにカップリングされるワード主アドレスラインと同じ であることを特徴とする請求項30に記載のフラッシュメモリ回路。 請求項33 前記メモリ配列が少なくとも1行のトランジスタから構成され、それぞれの前 記トランジスタには1つのゲートがあり、前記ゲートは1列のメモリセルの1つ のワードラインへカップリングされ、列に関連する電源ラインを電源電流ドレイ ニングラインまで接続しており、プログラミング操作において高セル電流を分流 処理し、且つ関連電源ラインを第1アースに接続し、プログラミング操作におい て前記電源電流ドレイニングラインを第2アースに接続することを特徴とする請 求項30に記載のフラッシュメモリ回路。 請求項34 前記電源ゲーティングデバイスが、第1および第2トランジスタから構成され 、それぞれ電源主アドレスラインと対応する電源副アドレスラインへカップリン グするゲートを持ち、電源ラインを前記電源ラインラッチまたは前記電源制御ラ インに接続し、 前記ワードゲーティングデバイスが、 前記奇数ワードラインラッチへ一緒に接続し、カップリングするゲートを持ち 、奇数ワードラインをワード主アドレスラインまたは前記ワード制御ラッチに接 続するか、または前記偶数ワードラインラッチへ一緒に接続し、カップリングす るゲートを持ち、偶数ワードラインをワード主アドレスラインまたは前記ワード 制御ラッチに接続する1組のn−チャンネルおよびp−チャンネルトランジスタ と、 ワード副アドレスラインへカップリングするゲートを持ち、前記対のトランジ スタに接続されたワードラインを前記ワード制御ラッチに接続するn−チャンネ ルトランジスタとから構成され、 前記n−チャンネルトランジスタにカップリングされるワード副アドレスライ ンが対の前記トランジスタにカップリングされるワード主アドレスラインと同じ であることを特徴とし、 前記メモリ配列が、少なくとも1行のトランジスタから構成され、各トランジ スタには1つのゲートがあり、前記ゲートは1列のメモリセルの1つのワードラ インへカップリングされ、列に関連する電源ラインを電源電流ドレイニングラ インまで接続しており、プログラミング操作において高セル電流を分流処理し、 且つ関連電源ラインを第1アースに接続し、プログラミング操作において前記電 源電流ドレイニングラインを第2アースに接続することを特徴とする請求項30 に記載のフラッシュメモリ回路。 請求項35 それぞれの前記複数の電源ラインが1つの奇数列および1つの関連する偶数列 におけるメモリセルの電源に接続されておらず、前記メモリ配列がそれぞれ複数 の行から構成されるという複数のセグメントに分割され、それぞれのセグメント が複数のセグメント電源ラインを持ち、前記セグメント電源ラインが1つの奇数 列と1つの関連する偶数列におけるすべてのメモリセルの電源を一緒に連結して 形成されており、セグメントにおける関連する偶数列は前記奇数列と隣り合い、 且つ少なくとも1つの電源セグメント制御トランジスタによって再び奇数および 偶数列に関連する電源ラインに接続され、前記電源セグメント制御トランジスタ には1つのゲートがあり、セグメントの電源セグメント制御ラインへカップリン グされていることを特徴とする請求項30に記載のフラッシュメモリ回路。 請求項36 前記電源セグメント制御ラインと前記電源セグメント制御トランジスタが第1 ポリシリコン層に構築され、前記複数の奇数および偶数ワードラインと前記複数 のフラッシュメモリセルの制御ゲートが第2ポリシリコン層に形成されることを 特徴とする請求項35に記載のフラッシュメモリ回路。 請求項37 2つの隣り合う列がそれぞれワードラインを持ち、ともにフラッシュメモリ回 路の選択されたメモリバンクにおいて電源ラインを共用し、前記フラッシュメモ リ回路に複数のメモリバンクを持ち、前記メモリバンクがそれぞれバンクデコー ダー、ワードラインデコーダーおよび、電源ラインデコーダーを含み、 適当なアドレス信号を選択されたメモリバンクのワードラインデコーダーに送 り、2つの隣り合うワードラインを選択し、 適当なアドレス信号を選択されたメモリバンクの電源ラインデコーダーに送り 、選択された2つの隣り合うワードラインが共用する電源ラインを選択し、 第1電圧を選択されたメモリバンクの前記バンクデコーダーから選択された隣 り合うワードラインへ負荷し、 第2電圧を選択されたメモリバンクの前記バンクデコーダーから選択された電 源ラインに負荷し、 第3電圧を選択されていないメモリバンクのワードラインに負荷するというス テップから構成され、 前記第1および第2電圧が選択されたワードラインに接続されたメモリセルを 消去するに充分な電圧差をもたらすことを特徴とする2つの隣り合う列のメモリ セルを同時に消去する方法。 請求項38 2つの消去された列のメモリセルに対して1回に1列ずつ消去確認を行い、 適当なアドレス信号を選択されたメモリバンクのワードラインデコーダーに送 り、2つの隣り合うワードラインを選択し、 適当なアドレス信号を選択されたメモリバンクの電源ラインデコーダーに送り 、選択された2つの隣り合うワードラインが共用する電源ラインを選択し、 第3電圧を前記バンクデコーダーから確認において選択された隣り合うワード ラインの1つへ負荷し、 第4電圧を前記バンクデコーダーから選択されたその他の隣り合うワードライ ンに負荷し、さらに第5電圧をその他の選択されていないメモリバンクのワード ラインに負荷するというステップから構成され、 前記第3電圧は確認においてワードラインに接続されるメモリセルが正確に消 去されたかを確認し、前記第4電圧は選択された隣り合うワードラインのその他 のワードラインに接続されているすべてのメモリセルをオフにする充分に低い電 圧を供給し、前記第5電圧は選択されていないメモリバンクのすべてのワードラ インをアースすることを特徴とする請求項37に記載の2つの隣り合う列のメモ リセルを同時に消去する方法。 請求項39 前記バンクデコーダーが奇数および偶数ワードラインに電圧を供給する奇数お よび偶数のワードラインラッチと、電源ラインに電圧を供給する電源ラインラッ チを含むことを特徴とする請求項38に記載の2つの隣り合う列のメモリセルを 同時に消去する方法。 請求項40 2つの隣り合う列がそれぞれワードラインを持ち、ともにフラッシュメモリ回 路の選択されたメモリバンクにおいて電源ラインを共用し、前記フラッシュメモ リ回路に複数のメモリバンクを持ち、前記メモリバンクがそれぞれバンクデコー ダー、ワードラインデコーダーおよび、電源ラインデコーダーを含み、 適当なアドレス信号を選択されたメモリバンクのワードラインデコーダーに送 り、2つの隣り合うワードラインを選択し、 適当なアドレス信号を選択されたメモリバンクの電源ラインデコーダーに送り 、選択された2つの隣り合うワードラインが共用する電源ラインを選択し、 第1電圧を前記バンクデコーダーから確認において選択された隣り合うワード ラインの1つへ負荷し、 第2電圧を選択された隣り合うワードラインのその他のワードラインに負荷し 、さらに第3電圧をその他の選択されていないメモリバンクのワードラインに負 荷するというステップから構成され、 前記第1電圧は確認においてワードラインに接続されるメモリセルが正確に消 去されたかを確認し、前記第2電圧は選択された隣り合うワードラインのその他 のワードラインに接続されているすべてのメモリセルをオフにする充分に低い電 圧を供給し、前記第3電圧は選択されていないメモリバンクのすべてのワードラ インをアースすることを特徴とする2つの隣り合う列のメモリセルを1列ずつ消 去の確認をする方法。 請求項41 A.消去されるワードラインを選択し、 B.ステップAにおいて選択されたワードラインに適当な消去バイアス条件を 負荷した場合、干渉を受けるであろうメモリセルを識別し、 C.ステップBで識別されたメモリセルのデータを読み込み、さらにデータを 一時保存デバイスに保存し、 D.消去を選択されたワードラインのメモリセルに適当な前記消去バイアス 条件を、その他の選択されていないワードラインのメモリセルに非消去バイアス 条件をそれぞれ設定し、 E.消去を選択されたワードラインに消去パルスを加え、 F.消去を選択されたワードラインのメモリセルに対してデータ確認を行い、 G.消去を選択されたすべてのワードラインのメモリセルがステップFで無事 に確認を通過したならば、ステップIに進み、 H.事前に設定した時間を過ぎていない場合、ステップFですべてのメモリセ ルがデータ確認を通過したワードラインを排除することにより消去を行うワード ラインの選択を更新して、ステップDへ戻り、さもなくばステップPへ行き、 I.ステップBで識別されたメモリセルの第1グループの新しいデータを読み 込み、前記メモリセルの第1グループに対するデータ「1」確認を行い、前記第 1グループのメモリセルが前記一時保存デバイスに保存したデータ値「1」を持 ち、 J.ステップIで前記データ「1」確認が成功した場合ステップLへ進み、さ もなくばステップKを実行し、 K.ステップIの前記データ「1」確認が失敗し、事前に設定した時間を超え ていない場合、データ「1」を前記第1グループにポストプログラミングを行い 、ステップIに戻り、さもなくばステップPへ進み、 L.ステップBで識別されたメモリセルの第2グループの新しいデータを読み 込み、前記メモリセルの第2グループに対するデータ「0」確認を行い、前記第 2グループのメモリセルが前記一時保存デバイスに保存したデータ値「0」を持 ち、 M.ステップLで前記データ「0」の確認が成功した場合ステップOへ進み、 さもなくばステップNを実行し、 N.ステップLの前記データ「0」確認が失敗し、事前に設定した時間を超え ていない場合、データ「0」を前記第1グループのメモリセルにポストプログラ ミングを行い、ステップLへ戻り、さもなくばステップPへ進み、 O.前記メモリ操作を無事に終了し、 P.前記メモリ操作を終了し、前記フラッシュメモリの欠陥を宣言するとい うステップを含むことを特徴とするフラッシュメモリ回路において1つまたはそ れ以上のワードラインのメモリセルを消去し、確認するメモリ操作の方法。 請求項42 前記ステップHを、 H1.事前に設定した時間を過ぎた場合、ステップPに進み、 H2.事前に設定した条件を満たしていない場合、ステップFですべてのメモ リセルがデータ確認を通過したワードラインを排除することにより消去を行うワ ードラインの選択を更新して、ステップDへ戻り、 H3.ステップFでデータ確認に失敗したメモリセルを持つワードラインを識 別し、認識された各ワードラインにメモリセグメント消去を実行するというステ ップで構成される手順に置き換え、 前記メモリセグメント消去が、 a.ワードラインのメモリセルを複数のセグメントに分割し、 b.消去されるワードラインを選択し、 c.ステップaにおいて選択されたワードラインに適当な消去バイアス条件を 負荷した場合、干渉を受けるであろうメモリセルを識別し、 d.ステップcで識別されたメモリセルのデータを読み込み、さらにデータを 一時保存デバイスに保存し、 e.消去を選択されたセグメントのメモリセルに適当な前記消去バイアス条件 を、その他の選択されていないセグメントと選択されていないワードラインのメ モリセルに非消去バイアス条件をそれぞれ設定し、 f.消去を選択されたセグメントに消去パルスを加え、 g.消去を選択されたセグメントのメモリセルに対してデータ確認を行い、 h.消去を選択されたすべてのセグメントのメモリセルがステップgで無事に 確認を通過したならば、ステップjに進み、 i.事前に設定した時間を過ぎていない場合、ステップgですべてのメモリセ ルがデータ確認を通過したセグメントを排除することにより消去を行うセグメン トの選択を更新して、ステップeへ戻り、さもなくばステップqへ行き、 j.ステップcで識別されたメモリセルの第1グループの新しいデータを読み 込み、前記メモリセルの第1グループに対するデータ「1」確認を行い、前記第 1グループのメモリセルが前記一時保存デバイスに保存したデータ値「1」を持 ち、 k.ステップjで前記データ「1」確認が成功した場合ステップmへ進み、さ もなくばステップlを実行し、 l.ステップjの前記データ「1」確認が失敗し、事前に設定した時間を超え ていない場合、データ「1」を前記第1グループにポストプログラミングを行い 、ステップjに戻り、さもなくばステップqへ進み、 m.ステップcで識別されたメモリセルの第2グループの新しいデータを読み 込み、前記メモリセルの第2グループに対するデータ「0」確認を行い、前記第 2グループのメモリセルが前記一時保存デバイスに保存したデータ値「0」を持 ち、 n.ステップmで前記データ「0」の確認が成功した場合ステップpへ進み、 さもなくばステップ0を実行し、 o.ステップmの前記データ「0」確認が失敗し、事前に設定した時間を超え ていない場合、データ「0」を前記第1グループのメモリセルにポストプログラ ミングを行い、ステップmに戻り、さもなくばステップqへ進み、 p.前記メモリ操作を無事に終了し、 q.前記メモリ操作を終了し、前記フラッシュメモリの欠陥を宣言するという ステップから構成されることを特徴とする請求項41に記載のフラッシュメモリ 回路において1つまたはそれ以上のワードラインのメモリセルを消去し、確認す るメモリ操作の方法。 請求項43 ステップeにおいて消去を選択されたセグメントのメモリセルに対する前記の 適当な消去デバイス条件が、電源消去方法のバイアス条件であり、さらに選択さ れていないセグメントのメモリセルが浮いていることを特徴とする請求項42に 記載のフラッシュメモリ回路において1つまたはそれ以上のワードラインのメモ リセルを消去し、確認するメモリ操作の方法。 請求項44 ステップeにおいて消去を選択されたセグメントのメモリセルに対する前記の 適当な消去デバイス条件が、適当な方法のバイアス条件であり、さらに選択され ていないセグメントのメモリセルが浮いていることを特徴とする請求項42に記 載のフラッシュメモリ回路において1つまたはそれ以上のワードラインのメモリ セルを消去し、確認するメモリ操作の方法。 請求項45 a.消去されるセグメントを選択し、 b.ステップaにおいて選択されたセグメントに適当な消去バイアス条件を負 荷した場合、干渉を受けるであろうメモリセルを識別し、 c.ステップbで識別されたメモリセルのデータを読み込み、さらにデータを 一時保存デバイスに保存し、 d.消去を選択されたセグメントのメモリセルに適当な前記消去バイアス条件 を、その他の選択されていないセグメントと選択されていないワードラインのメ モリセルに非消去バイアス条件をそれぞれ設定し、 e.消去を選択されたセグメントに消去パルスを加え、 f.消去を選択されたセグメントのメモリセルに対してデータ確認を行い、 g.消去を選択されたすべてのセグメントのメモリセルが無事に確認を通過し たならば、ステップiに進み、 h.事前に設定した時間を過ぎていない場合、すべてのメモリセルがデータ確 認を通過したセグメントを排除することにより消去を行うセグメントの選択を更 新して、ステップdへ戻り、さもなくばステップpへ行き、 i.ステップbで識別されたメモリセルの第1グループの新しいデータを読み 込み、前記メモリセルの第1グループに対するデータ「1」確認を行い、前記第 1グループのメモリセルが前記一時保存デバイスに保存したデータ値「1」を持 ち、 j.ステップlで前記データ「1」確認が成功した場合ステップlへ進み、さ もなくばステップkを実行し、 k.ステップiの前記データ「1」確認が失敗し、事前に設定した時間を超え ていない場合、データ「1」を前記第1グループにポストプログラミングを行 い、ステップiに戻り、さもなくばステップpへ進み、 l.ステップbで識別されたメモリセルの第2グループの新しいデータを読み 込み、前記メモリセルの第2グループに対するデータ「0」確認を行い、前記第 2グループのメモリセルが前記一時保存デバイスに保存したデータ値「0」を持 ち、 m.ステップlで前記データ「0」の確認が成功した場合ステップoへ進み、 さもなくばステップnを実行し、 n.ステップlの前記データ「0」確認が失敗し、事前に設定した時間を超え ていない場合、データ「0」を前記第1グループのメモリセルにポストプログラ ミングを行い、ステップlに戻り、さもなくばステップpへ進み、 o.前記メモリ操作を無事に終了し、 p.前記メモリ操作を終了し、前記フラッシュメモリの欠陥を宣言するという ステップから構成されることを特徴とするフラッシュメモリ回路において1つの ワードラインの複数のセグメントのメモリセルを消去し、確認するメモリ操作の 方法。 請求項46 ステップdにおいて消去を選択されたセグメントのメモリセルに対する前記の 適当な消去デバイス条件が、電源消去方法のバイアス条件であり、さらに選択さ れていないセグメントのメモリセルが浮いていることを特徴とする請求項45に 記載のフラッシュメモリ回路において1つのワードラインの複数のセグメントの メモリセルを消去し、確認するメモリ操作の方法。 請求項47 ステップeにおいて消去を選択されたセグメントのメモリセルに対する前記の 適当な消去デバイス条件が、適当な方法のバイアス条件であり、さらに選択され ていないセグメントのメモリセルが浮いていることを特徴とする請求項45に記 載のフラッシュメモリ回路において1つのワードラインの複数のセグメントのメ モリセルを消去し、確認するメモリ操作の方法。
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